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Le batterie a stato solido vivono più a lungo e si ricaricano più velocemente

batterie stato solido
(Foto: Pixabay)

L’auspicata diffusione a tappeto delle auto elettriche nei prossimi decenni passerà necessariamente da batterie più durature e più veloci da ricaricare. Tra le soluzioni più promettenti c’è l’utilizzo di un anodo completamente in silicio applicato a batterie a stato solido, che aumenterebbe in modo considerevole la densità, allungando la vita operativa e accelerando i rabbocchi.

Le ultime sperimentazioni arrivano dall’Università della California a San Diego in collaborazione con Lg Energy per sostituire l’attuale grafite con il silicio, un materiale che può garantire una densità fino a dieci volte superiore, e gli elettroliti liquidi con quelli solidi a base di solfuro. Una combinazione che risolverebbe in un sol colpo due problemi.

Le batterie a stato solido vengono così definite perché sostituiscono gli elettroliti liquidi con quelli solidi, ma finora hanno utilizzato anodi metallici in litio che devono essere mantenuti a temperature di circa 60 gradi durante la ricarica; qualcosa di poco efficiente quando la temperatura ambientale è bassa, dato che si necessità di riscaldatori che sprecano molta energia. Da qui l’idea di sfruttare il silicio per gli anodi, un semiconduttore che dal canto era considerato poco efficiente visto che tendeva a una rapida espansione e una successiva repentina degradazione quando in contatto con gli elettroliti liquidi attualmente utilizzati nelle celle agli ioni di litio.

Incrociando le due soluzioni si è trovato il risultato più efficiente, che ha dimostrato di mantenere l’80% della capacità dopo 500 ricariche e scariche effettuate a temperature ambiente e un aumento significativo della velocità delle operazioni. Il progetto apre a scenari interessanti, anche se è necessario mantenere una certa cautela in quanto molti studi sperimentali hanno poi incontrato difficoltà nelle applicazioni nel mondo reale. Oltre a superare le ben note limitazioni delle batterie attuali, se questa soluzione mantenesse le premesse potrebbe garantire più sicurezza e costi ridotti, soprattutto per lo stoccaggio di energia in rete.

 

 

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