Le batterie al litio sono ormai diventate una componente essenziale nella nostra vita quotidiana, alimentando dispositivi elettronici e veicoli elettrici. Tuttavia, uno dei principali limiti di queste batterie è il tempo necessario per la ricarica e la durata limitata nel tempo. Ma una recente scoperta potrebbe cambiare radicalmente questo scenario.
Una nuova tecnologia per la ricarica rapida
Un gruppo di ingegneri ha sviluppato una nuova batteria al litio con elettrodi migliorati che potrebbe rivoluzionare significativamente la velocità di ricarica. La loro nuova batteria si ricarica in meno di cinque minuti, un tempo inferiore rispetto a qualsiasi altra batteria attualmente disponibile sul mercato, in particolare per quanto riguarda le batterie dei veicoli elettrici.
Un approccio chimico innovativo
I ricercatori hanno esaminato un sistema che presentava un’asimmetria tra la carica e la scarica. Avevano bisogno che le batterie si ricaricassero molto rapidamente, ma si scaricassero lentamente. Hanno analizzato il tasso al quale avvengono le reazioni chimiche rispetto al tasso di movimento di determinate sostanze chimiche per raggiungere il sito di reazione.
Il metallo indio come soluzione
Hanno scoperto che l’indio era un metallo interessante da impiegare nella batteria. Si muove abbastanza velocemente, ma ha una cinetica di reazione superficiale lenta, quindi può essere caricato rapidamente e scaricato lentamente. Un ottimo candidato.
Un obiettivo ambizioso
“L’obiettivo era creare progetti di elettrodi per batterie che si caricassero e scaricassero in modi che si allineassero alla routine quotidiana”, ha affermato l’autore principale Shuo Jin, dell’Università di Cornell. “In termini pratici, desideriamo che i nostri dispositivi elettronici si ricarichino rapidamente e funzionino per periodi prolungati. Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo identificato un materiale unico per l’anodo di indio che può essere efficacemente abbinato a vari materiali per catodi per creare una batteria che si carica rapidamente e si scarica lentamente.”
Un futuro promettente, ma non privo di sfide
La batteria è entusiasmante, ma non perfetta. L’indio è piuttosto pesante, il che influenzerebbe dove e come tali batterie possono essere utilizzate. Tuttavia, i ricercatori ritengono che potrebbero esistere leghe con proprietà vantaggiose simili a quelle dell’indio, ma senza svantaggi – e queste potrebbero essere le batterie del futuro.
Lo sviluppo di una tale batteria significherebbe che la capacità di trasporto elettrificato potrebbe essere ampliata, sia in termini di “soste per il rifornimento” sia di distanza percorsa. Questo è spesso chiamato ansia da autonomia.
“L’ansia da autonomia è una barriera maggiore all’elettrificazione nei trasporti rispetto a qualsiasi altra barriera, come il costo e la capacità delle batterie, e abbiamo identificato un percorso per eliminarla utilizzando progetti razionali di elettrodi”, ha aggiunto il professor Lynden Archer, che ha supervisionato il progetto.
“Se puoi caricare una batteria di un veicolo elettrico in cinque minuti, intendo dire, non hai bisogno di avere una batteria abbastanza grande per un’autonomia di 483 chilometri. Puoi accontentarti di meno, il che potrebbe ridurre il costo dei veicoli elettrici, consentendo una maggiore adozione.”
