Nuove ricerche sulle batterie potrebbero 'triplicare l'autonomia' dei veicoli elettrici

Gli scienziati creano uno strato protettivo estremamente sottile per proteggere la cella

I ricercatori dell’Università di Waterloo in Ontario hanno sviluppato una nuova tecnica di progettazione delle batterie che potrebbe aumentare la distanza che i veicoli elettrici possono percorrere con una singola carica di quasi tre volte.

“Questo significherà batterie economiche, sicure e durevoli che daranno alle persone molta più autonomia nei loro veicoli elettrici,” ha detto Quanquan Pang, che ha guidato la ricerca mentre era un dottorando a Waterloo.

Lo sviluppo è dovuto all’uso di elettrodi negativi realizzati in metallo di litio, un materiale con il potenziale di aumentare radicalmente la capacità di stoccaggio delle batterie. Questo miglioramento potrebbe aumentare la distanza di viaggio di una batteria per veicoli elettrici da 200 km a 600 km, stimano i ricercatori.

Tuttavia, lo sviluppo di questa tecnologia ha dovuto superare due sfide. Prima, i cambiamenti strutturali microscopici nel metallo di litio a causa dei cicli di carica-scarica ripetuti, che potrebbero a loro volta portare a incendi o esplosioni. Secondo, ha coinvolto una reazione che crea corrosione che potrebbe ridurre l’efficienza della batteria e la sua longevità.

Per risolvere i due problemi, il team di ricerca ha aggiunto un composto chimico contenente elementi di fosforo e zolfo al liquido elettrolitico nella batteria che trasporta cariche elettriche. Mentre la batteria opera, questo composto reagisce con l’elettrodo in metallo di litio creando uno strato protettivo estremamente sottile sugli elettrodi. La copertura riduce notevolmente le reazioni rendendo la batteria più efficace e sicura da utilizzare per un periodo di tempo più lungo, cosa non realizzabile in passato.

“Volevamo un modo semplice e scalabile per proteggere il metallo di litio. Con questa soluzione, aggiungiamo semplicemente il composto e funziona da solo,” ha detto Pang.

Lo sviluppo è stato descritto nell’articolo “An In Vivo Formed Solid Electrolyte Surface Layer Enables Stable Plating of Li Metal (PDF)” nella rivista energetica Joule.

Fonte: Science Daily