Grazie a una nuova soluzione chimica, la pila a litio-metallo, pi¨´ leggera e in grado di accumulare maggiore energia,eviterebbe il difetto storico: non prende pi¨´ fuoco e non rischia di esplodere
Da uno studio pubblicato il 22 giugno su Nature Energy dai ricercatori della Stanford University arrivano nuove speranze per i fan delle auto elettriche: un nuovo tipo di batteria a litio-metallo che potrebbe aprire la strada alla prossima generazione di veicoli elettrici grazie a prestazioni nettamente superiori e a una sicurezza elevatissima. Le batterie a litio-metallo, infatti, sono pi¨´ leggere e possono accumulare pi¨´ energia, ma hanno un problema grave: tendono facilmente a infiammarsi ed esplodere. Ma i ricercatori hanno trovato una soluzione a questo problema.
litio-metallo
¡ª ?La maggior parte delle batterie per auto elettriche agli ioni di litio oggi sono gi¨¤ vicine al limite teorico di densit¨¤ energetica, cio¨¨ alla quantit¨¤ di energia che pu¨° essere accumulata in un certo volume e con un certo peso. Ci¨° vuol dire che, con la tecnologia attuale, l'autonomia non potr¨¤ crescere di molto nei prossimi anni. Il litio-metallo ¨¨ una delle tecnologie pi¨´ promettenti per la prossima generazione di batterie: a differenza delle tradizionali, infatti, non hanno un catodo a carica positiva contenente litio e un anodo a carica negativa costituito da grafite, ma hanno anche l'anodo in litio metallico. In questo modo possono immagazzinare pi¨´ energia a parit¨¤ di peso e di volume. Zhenan Bao, uno degli autori della ricerca di Stanford, spiega perch¨¦ queste batterie non hanno ancora conquistato il mercato: "Durante il funzionamento della batteria, l'anodo al litio metallico reagisce con l'elettrolita liquido. Ci¨° provoca la crescita di microstrutture al litio chiamate dendriti sulla superficie dell'anodo, che possono causare l'accensione di una fiamma e l'esplosione della batteria". Quello dei dendriti ¨¨ il vero problema, oggi, di tutte le batterie al litio.
la soluzione
¡ª ?Il problema ¨¨ stato risolto tramite un nuovo tipo di elettrolita, cio¨¨ la soluzione liquida che serve a distanziare i due poli della batteria e all'interno della quale scorrono gli elettroni in fase di carica e scarica. "Abbiamo ipotizzato che l'aggiunta di atomi di fluoro all'elettrolita avrebbe reso il liquido pi¨´ stabile", spiega Zhiao Yu, altro ricercatore di Stanford. Il risultato ¨¨ stato un nuovo composto sintetico, chiamato FDMB, che una volta aggiunto all'elettrolita lo rende stabile e resistente al fuoco. Non solo la batteria con FDMB non prende fuoco spontaneamente, ma resiste anche a una fiamma esterna come hanno mostrato i ricercatori in un video.
potente ed economico
¡ª ?La cosa ottima di questo nuovo composto chimico aggiunto alle batterie ¨¨ che ¨¨ anche molto economico da produrre, quindi non incide sul costo finale della batteria. Secondo i ricercatori, poi, le batterie al litio-metallo con elettrolita arricchito di FDMB hanno "prestazioni incredibili": la batteria sperimentale ha conservato il 90% della sua carica iniziale dopo 420 cicli di carica e scarica (le altre batterie al litio metallico smettono di funzionare dopo circa 30 cicli). Inoltre le nuove batterie hanno una efficienza maggiore, fino al 99,98%. Significa che quasi tutta l'elettricit¨¤ che viene fornita per caricarle ¨¨ effettivamente accumulata, senza quasi avere perdite.
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