E se le batterie allo stato solido non servissero davvero?
Realizzata in Cina per montarla su auto elettriche, questa batteria agli ioni di litio ha densità di 700 Wh/kg: il triplo della media
Il limite principale delle batterie agli ioni di litio, parlando di prestazioni, è dato dall’elettrolita liquido. Ecco perché nel mondo si lavora alle batterie allo stato solido: per avere una maggiore densità energetica e una maggiore velocità di ricarica.
Ma un team di ricercatori cinesi ha realizzato una batteria agli ioni di litio di tipo tradizionale - con elettrolita liquido, appunto - che raggiunge valori mai visti prima. Valori tali da far pensare che lo stato solido non sia più necessario o, almeno, non sia l’unica tecnologia possibile per arrivare a prodotti di nuova generazione.
Una densità di 700 Wh/kg
Il segreto sta nella composizione stessa dell’elettrolita: una combinazione di solventi idrocarburici fluorurati che hanno permesso di raggiungere l’incredibile valore di densità di 700 Wh/kg. Il triplo (e più) della media attuale.
Si pensa che per applicazioni aeree, la densità delle batterie debba essere di almeno 400 Wh/kg
La ricerca è stata condotta congiuntamente da un team guidato dal prrofessor Zhao Qing e che vede coinvolte l’Università di Nankai e l’Institute of Space Power Sources di Shangai, è stata pubblicata sulla rivista internazionale Nature. Ma torniamo alla “tecnica”.
Gli ostacoli da superare
Gli elettroliti delle batterie al litio sono in genere costituiti da sali di litio e solventi di esteri carbonatici, in cui l'interazione ionico-dipolare tra il litio e l'atomo di ossigeno nel solvente di esteri carbonatici favorisce la dissoluzione dei sali di litio.
Tuttavia, questi solventi devono essere presenti in grandi quantità e questo mina la densità energetica delle celle. Inoltre, le forti interazioni impediscono il trasferimento di carica alle interfacce, limitando le prestazioni a basse temperature. Con i nuovi elettroliti messi a punto in Cina, invece, le celle mantengono una densità energetica di 400 Wh/kg anche a -50 gradi.
Il freddo può arrivare a dimezzare le prestazioni di una batteria agli ioni di litio
Ma perché nessuno aveva ancora pensato a questa soluzione? Zhao Qing ha spiegato che per far funzionare correttamente questo tipo di batterie si devono superare alcuni ostacoli. Principalmente, si deve riuscire a sciogliere il sale di litio attraverso la coordinazione del fluoro e si deve anche regolare con precisione la densità elettronica degli atomi di fluoro e l'impedimento spaziale delle molecole di solvente.
Ora che si è capito come fare, si pensa che questa batteria agli ioni di litio possa trovare presto applicazioni in vari campi, dall'auto elettrica ai robot umanoidi passando per droni e velivoli a decollo verticale.
Come evolve il mondo delle batterie
Consigliati per te
Smontano la BYD Blade Battery 2 per 8 ore: non prende fuoco mai
La Xiaomi YU7 GT è il SUV più veloce al mondo al Nurburgring
Ecco la batteria agli ioni di sodio per Volkswagen Cina
Le ultime Tesla Model S e Model X sono fatte così
Questa batteria allo stato solido funziona anche se viene tagliata
Le 10 mete più popolari da raggiungere in auto elettrica
L'autonomia residua di una BYD Seal dopo 50.000 km