La batteria "a sandwich" e auto-riparante che aumenta l'autonomia

Non esiste un'unica soluzione al miglioramento delle batterie per auto elettriche. Le dimensioni cambiano da veicolo a veicolo e, in molti casi, differiscono anche le chimiche. Gli obiettivi dei produttori restano invece gli stessi: maggiore densità energetica, ricarica più rapida, convenienza economica e più sicurezza.

E, adesso, alcuni specialisti in Europa sostengono che un modo per ottenere questi risultati è rappresentato da un pacco batteria “autoriparante” e rispettoso dell’ambiente.

L’organizzazione norvegese di ricerca SINTEF— nota anche come Fondazione per la Ricerca Industriale e Tecnica — ha sperimentato una batteria più stabile rispetto ai tradizionali pacchi agli ioni di litio e capace di offrire autonomia e durate maggiori. Ha paragonato questa batteria a un "panino", con il catodo in alto, l’anodo in basso e separatori e leganti nel mezzo. L'analogia col sandwich, in realtà, varrebbe per qualsiasi batteria, ma qui le cose sono un po' diverse.

Il segreto

Secondo quanto riportato, il catodo utilizza ossido di litio-nichel-manganese, privo di cobalto e con una minor quantità di nichel e litio rispetto alle batterie tradizionali. Questa chimica fornisce una tensione media più elevata, migliorando tempi di ricarica e prestazioni, e permette di immagazzinare più energia in un volume ridotto.

Foto di: InsideEVs

L’anodo, invece, è realizzato con un composito di silicio e grafite. Le aziende produttrici di batterie ne stanno esplorando sempre più l’uso, perché elimina le inefficienze tipiche di un anodo a base di sola grafite. Diverse startup americane, come Amprius, Group14 e Sila Nanotechnologies, lavorano proprio su anodi al silicio. Lo svantaggio è che questi tendono a gonfiarsi durante i cicli di carica e scarica, ma il problema viene risolto dal composito con grafite, che conferisce robustezza e stabilità.

È presente anche una sorta di “supercolla” che, stando agli esperti, ripara piccoli danni alle celle, simile a uno pneumatico auto-sigillante. Si tratta di speciali leganti e separatori che tengono insieme la struttura della batteria. In parole povere, un legante è un materiale che mantiene unite le particelle attive di una batteria, mentre un separatore previene cortocircuiti, impedendo che catodo e anodo vengano a contatto.

Lo sviluppo dell'elettrolita del prototipo di prima generazione con questi materiali è già stato completato e l'attenzione è ora rivolta alle celle di seconda generazione.

L’ultimo passo è capire come portare questa tecnologia sul mercato, con piani già in corso per aumentare la produzione su larga scala. Innovare in laboratorio è una cosa, ma applicare a un prodotto pratico e di massa è una sfida diversa. Negli ultimi anni abbiamo infatti assistito a molte innovazioni nella chimica delle batterie, ma poche sono arrivate per davvero.

A proposito di batterie

Volkswagen tra batterie allo stato solido, ricarica e nuovi modelli

Auto elettriche: le batterie di cui preoccuparsi sono altre

Così l'Europa vuole raddoppiare la vita delle batterie

Nasce la prima batteria alimentata da scorie nucleari