Le batterie allo stato solido di SK On diventano realtà

Le batterie allo stato solido per auto elettriche escono dai laboratori e diventano realtà. Il colosso coreano SK On, fornitore di Hyundai, Kia, Ford e Nissan, inaugura a Daejeon la sua prima linea pilota di produzione, con l’obiettivo di vendere i rivoluzionari accumulatori entro fine decennio.

Queste batterie di nuova generazione – ricordiamo – sostituiscono l’elettrolita liquido (il materiale che permette il movimento degli ioni durante i cicli di carica e scarica) con un elettrolita solido. I vantaggi includono resistenza al fuoco superiore e aumento della densità energetica, che si traduce in maggiore autonomia e tempi di ricarica più rapidi.

Per oltre un decennio, studiosi ed esperti del settore hanno definito le batterie allo stato solido il “Santo Graal” dell’auto elettrica. Molti, però, hanno anche avvertito che la tecnologia era ancora lontana e la produzione su larga scala rappresentava una sfida enorme. Ma le Case auto e i produttori hanno continuato a investire in ricerca e sviluppo, avvicinandosi alla fase commerciale.

Cella a sacchetto agli ioni di litio di SK On

Foto di: SK On

Prestazioni doppie

Oggi SK On taglia il nastro dell’impianto che realizzerà prototipi per valutazioni e validazioni prima del via libera alla produzione su larga scala. L’azienda collabora con la start-up statunitense Solid Power per sviluppare le celle che, secondo le dichiarazioni, raggiungono una densità energetica di 800 wattora per litro, ben oltre i 400-500 Wh/L tipici delle batterie agli ioni di litio a base di nichel.

La società sostiene che, col tempo, le sue celle allo stato completamente solido arriveranno a una densità di 1.000 Wh/L. Afferma inoltre che il suo impianto pilota da circa 4.650 metri quadrati utilizzerà una tecnologia “warm isostatic press-free”, che applica una pressione uniforme sugli elettrodi per aumentare densità e prestazioni.

I materiali più comuni per gli elettroliti solidi includono solfuri, polimeri, ossidi ceramici o vari ibridi e compositi. SK On ha dichiarato che la linea pilota produrrà inizialmente batterie allo stato completamente solido a base di solfuri, mentre alcune linee realizzeranno anche batterie al litio-metallo, che sostituiscono l’anodo di grafite con uno di litio puro.

Fabbrica di batterie per auto elettriche di SK On negli Stati Uniti

Foto di: SK On

Ma l’azienda ha ammesso anche che realizzare queste celle non è semplice. La tecnologia brevettata richiede un processo di “sigillatura”, difficile da automatizzare in una linea produttiva continua; un ostacolo che SK On punta a superare nella fase pilota.

Per affrontare la sfida, la società ha modificato il modo in cui i materiali della batteria vengono miscelati e pressati, riducendo la resistenza e mantenendo le celle più fredde ed efficienti. Ha poi migliorato l’adesione degli elettrodi (anodo e catodo) agli elettroliti solidi, favorendo un flusso più fluido degli ioni per batterie più stabili e durature.

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