Scoperto l'elettrolita antigelo che funziona bene anche sottozero

Frutto di una ricerca americana, mantiene costanti le prestazioni delle batterie per auto elettriche anche al freddo

Test della gamma EV invernale con 20 auto rivela i migliori veicoli elettrici per il freddo

Francesco Barontini

Di: Francesco Barontini

21 mag 2023 alle 07:00

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Non è una novità: il freddo è un problema per le batterie agli ioni di litio. Riduce la loro capacità di immagazzinare energia e compromette le prestazioni di lungo periodo.

Ma un team di scienziati dell'Argonne National Lab e del Lawrence Berkeley National Lab potrebbe aver trovato un modo per far funzionare bene le batterie anche quando il termometro segna temperature sotto lo zero.

Tutto merito del fluoro

I ricercatori americani spiegano che col freddo l'elettrolita liquido delle batterie agli ioni di litio inizia a congelare. Ed è proprio il cambio di stato che riduce l'efficacia della ricarica dei veicoli elettrici.

Il team ha quindi studiato diversi solventi addizionati con percentuali variabili di fluoro ed è stato così in grado di identificare quello che aveva le prestazioni migliori anche a temperature molto basse. Hanno anche determinato su scala atomica perché quella particolare composizione funzionasse così bene.

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L'elettrolita fluorurato identificato ha mantenuto la capacità di accumulo di energia stabile per 400 cicli di carica/scarica a -20 gradi centigradi. Anche a quella temperatura, la capacità della batteria è stata equivalente a quella di una cella con un elettrolita convenzionale a base di carbonato a temperatura ambiente.

È anche più sicuro

Questa nuova tecnologia è potenzialmente promettente per le batterie dei veicoli elettrici, per quelle dei sistemi di stoccaggio di energia per le reti elettriche e per quelle dedicate ai dispositivi di elettronica di consumo come computer e telefoni. L'elettrolita "antigelo" ha un vantaggio importante anche in termini di sicurezza, perché è molto più resistente alle fiamme di quelli a base di carbonato attualmente utilizzati.

"Per dimostrare la superiorità dei nostri elettroliti, abbiamo condotto test ciclici a lungo termine con condizioni variabili. In tutti i test, l'elettrolita fluorurato ha mostrato una perdita di capacità trascurabile a temperature basse e ha mantenuto una capacità di accumulo di energia stabile per un numero significativo di cicli di carica/scarica", ha detto John Zhang, a capo del gruppo di ricerca all'Argonne National Lab, che per questo lavoro è stato finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

Test della gamma EV invernale con 20 auto rivela i migliori veicoli elettrici per il freddo

20 auto elettriche testate in condizioni di freddo estremo

Inoltre, in tutte le condizioni di test, le efficienze di Faraday (efficienza con cui una carica viene trasferita all’interno di un sistema) dell'elettrolita a bassa temperatura erano superiori a quelle di altri elettroliti.

"Questo risultato del test ciclico rivela la stabilità superiore del nuovo elettrolita per la ricarica rapida e le operazioni a bassa temperatura - ha aggiunto Zhang -. Ciò significa anche che i veicoli elettrici con batterie agli ioni di litio contenenti l'elettrolita fluorurato potrebbero avere una maggiore durata della batteria e una maggiore efficienza di carica".

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