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Costi contenuti, lunga durata e ricarica ultra veloce: questi sono gli elementi essenziali per l’espansione di massa delle auto elettriche. A oggi però, nonostante i continui progressi della tecnologia, le batterie agli ioni di litio non sono in grado di rispondere a queste caratteristiche poiché ancora troppo pesanti e costose, per non parlare dei tempi di ricarica decisamente troppo lunghi.
A questo problema sta cercando di rispondere Xin Li, professore associato presso la John A. Paulson School of Engineering and Applied Science dell’università di Harvard. Assieme al suo team, Xin Li ha progettato una batteria allo stato solido al litio-metallo stabile che può essere caricata e che può scaricarsi almeno 10.000 volte, molti più cicli di quelli precedenti, oltre a essere ad alta densità di corrente. Proprio grazie a questa alta densità di corrente, la nuova batteria potrebbe aprire la strada ad auto elettriche in grado di caricarsi completamente nel giro di soli 10/20 minuti.
“La nostra ricerca mostra che le batterie allo stato solido potrebbero essere fondamentalmente diverse dalle batterie commerciali agli ioni di litio a elettrolita liquido” ha spiegato il professor Li, che poi ha continuato: “Studiando la loro termodinamica fondamentale, possiamo sbloccare prestazioni superiori e sfruttare le loro enormi opportunità”.
La grande delle batterie al litio-metallo è sempre stata la chimica: durante la carica sulla superficie delle batterie si formano strutture aghiformi chiamate dendriti. Queste strutture crescono come radici e possono provocare il cortocircuito della batteria o addirittura un incendio. Proprio per cercare di superare questo limite lo staff dei ricercatori ha progettato una batteria multistrato che integra diversi materiali.
Questa batteria multistrato e multi materiale previene la penetrazione dei dendriti di litio, controllandoli e contenendoli. “Questi primi risultati mostrano che le batterie allo stato solido al litio-metallo potrebbero essere competitive con le batterie commerciali agli ioni di litio – ha continuato il professor Li.
“E la flessibilità e la versatilità del nostro design multistrato lo rende potenzialmente compatibile con le procedure di produzione di massa nel settore delle batterie. Adattarlo al livello commerciali non sarà facile e ci sono ancora alcune sfide pratiche, ma crediamo che saranno superate” ha concluso.