Le batterie allo stato solido sono la prossima rivoluzione per le auto elettriche, forse sono vicine
I ricercatori del Samsung Advanced Institute of Technology (Sait) e del Samsung R&D Institute Japan (Srj) hanno pubblicato su Nature Energy un paper in cui descrivono la loro ultima invenzione: una batteria a stato solido per auto elettriche che promette una autonomia di 500 miglia (800 km) e pu¨° essere ricaricata pi¨´ di 1.000 volte. Il prototipo, gi¨¤ realizzato e testato, ¨¨ inoltre pi¨´ piccolo di circa il 50% rispetto a una batteria agli ioni di litio convenzionale. Ma non solo: la nuova batteria a ioni di litio a stato solido risolve anche gran parte dei problemi di sicurezza derivanti dall'uso di questa tecnologia. Il segreto? Un sottilissimo strato di argento e carbonio.
STATO SOLIDO
¡ª ?Nelle normali batterie a ioni di litio, non quelle allo stato solido, la corrente elettrica si muove dal polo positivo a quello negativo e viceversa attraverso un elettrolita liquido, una soluzione chimica che ha il compito di trasportare ogni ione di litio (cio¨¨ le cariche di energia) da un polo all¡¯altro. Nelle batterie allo stato solido, come dice il nome, l'elettrolita non ¨¨ un liquido ma un solido. Ci¨° permette di creare batterie pi¨´ compatte, che riescono ad accumulare pi¨´ energia nello stesso volume. Molto spesso, per¨°, il polo negativo in litio metallico di queste batterie tende a formare dei cristalli a forma di ago, che a loro volta ogni tanto riescono ad attraversare l'elettrolita solido. Provocando danni perch¨¦ creano corto circuiti, incendi ed esplosioni. Questo ¨¨ il motivo per cui, ancora oggi, non possiamo usare le batterie allo stato solido sulle auto elettriche.
LA SCOPERTA
¡ª ?La soluzione proposta dai ricercatori di Samsung consiste nell'usare un sottilissimo strato di argento e carbonio al posto del polo negativo della batteria. Questo strato impedirebbe, secondo i ricercatori, la formazione dei pericolosi cristalli dentro l'elettrolita e, di conseguenza, minimizzerebbe tutti i rischi di incendio, esplosione e corto circuito. La cella a sacchetto realizzata come prototipo da Samsung ha raggiunto la notevole densit¨¤ energetica di 900 Wh per litro, che equivalgono a circa 450 Wh per chilo. Giusto per fare un esempio e capire le differenze con la migliore tecnologia attuale: una Tesla Model 3 ¨¨ dotata di batterie con una densit¨¤ energetica media di 247 Wh/kg.
AUTONOMIA
¡ª ?Secondo i ricercatori una ipotetica auto elettrica dotata di un intero pacco batteria allo stato solido, costruito con questa tecnologia, potrebbe percorrere fino a 800 chilometri con una sola carica. La batteria, inoltre, potrebbe reggere oltre 1.000 cicli di carica e scarica. Come ha spiegato Dongmin Im, che ha guidato questo progetto di ricerca "il prodotto di questo studio potrebbe essere una tecnologia di base per batterie pi¨´ sicure e ad alte prestazioni. In futuro, continueremo a sviluppare e perfezionare i materiali per batterie a stato solido e le tecnologie di produzione per contribuire a portare l'innovazione delle batterie per veicoli elettrici al livello successivo".
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