Le moderne batterie agli ioni di litio, utilizzate in smartphone, computer portatili e auto elettriche, non sono affatto immuni ai danni causati dalla scarica profonda, come si credeva fino a poco tempo fa. Un recente studio ha dimostrato che i catodi in nichel-manganese-cobalto (NMC), oggi molto diffusi, subiscono un degrado invisibile ma profondo quando il livello di carica scende allo zero.
I ricercatori hanno scoperto un processo chiamato “reazione di quasi-conversione”, durante il quale l’ossigeno fuoriesce dal catodo e si lega con il litio formando ossido di litio (Li₂O). Questa sostanza, a contatto con l’elettrolita a base di carbonato, genera gas dannosi come monossido di carbonio, metano e idrogeno, che compromettono l’integrità della batteria stessa. Il fenomeno si aggrava in presenza di elevate percentuali di nichel, elemento oggi preferito al cobalto per ragioni economiche, ambientali ed etiche.
Le batterie con un contenuto di nichel pari al 90% sono risultate particolarmente vulnerabili: scaricate completamente a ogni ciclo, dopo 250 ricariche avevano perso il 96% della capacità iniziale, diventando praticamente inutilizzabili. Al contrario, le stesse batterie, se mantenute sempre sopra un livello minimo di carica, hanno conservato quasi tre quarti della loro autonomia anche dopo 300 cicli.
Molti utenti, convinti che aspettare la scarica completa sia inoffensivo, contribuiscono inconsapevolmente a un deterioramento precoce della batteria. Se da un lato l’aggiunta continua di nuove app può incidere sul consumo energetico, è la chimica interna della batteria a deteriorarsi più velocemente quando si adotta questo comportamento. Per contrastare questa usura, oggi si raccomanda di non far scendere il livello di carica sotto il 30%, evitando anche di lasciarlo costantemente sopra il 70-80%, poiché anche il sovraccarico è dannoso.
Finora l’attenzione dell’industria si è concentrata quasi esclusivamente sul rischio di sovraccaricare le celle, trascurando del tutto l’impatto delle scariche profonde. Questo nuovo studio mette in discussione tale approccio, soprattutto in riferimento alle batterie ad alto contenuto di nichel, ormai sempre più comuni sia nei veicoli elettrici che nei dispositivi elettronici portatili.
Chi è abituato a ricaricare regolarmente i propri dispositivi prima che raggiungano un livello critico di batteria, oggi si scopre in vantaggio. Questa abitudine, oltre a preservare la salute dello smartphone, contribuisce anche a ridurre l’impatto ambientale, poiché limita la produzione e lo smaltimento di componenti elettronici non più funzionanti.
