Sebbene le varie tecnologie nella robotica e nel settore Telco stiano facendo passi da gigante, siamo ancora dipendenti da sistemi di energia che provengono da un lontano passato. Nel 2020 stiamo cercando come sempre di ovviare alla batterie agli ioni di litio, le quali sono caratterizzate da un punto debole che le porta ad esplodere.
Infatti sono accumulatori che si surriscaldano facilmente, e ciò dipende dalle componenti interne: l’elettrolita liquido che agevola il flusso di ioni tra gli elettrodi anodo e catodo (i poli positivo e negativo) è costituito da un solvente organico infiammabile. Ora, si è cercato in più esperimenti di usare un elettrolita allo stato solido, ma la produzione di batterie più sicure risulta più difficoltosa e meno redditizia. Tuttavia la frontiera d’innovazione percorsa dai ricercatori dell’Università di Stanford è trovare la giusto formula dell’elettrolita solido che ovvi al problema delle esplosioni e mantenga le stesse qualità tipiche delle batterie al litio.
Il coordinatore del progetto è il professor Yi Cui, e su un articolo scientifico ha spiegato:“molte persone credono che per gli elettroliti liquidi non vi sia resistenza e i dendriti possono crescere e propagarsi nell’elettrolita. Ma se si sostituisce il liquido con un solido, che meccanicamente è più forte, il litio potrebbe essere bloccato.”
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Secondo i ricercatori, un elettrolita solido può essere costruito con materiali ceramici, più fragili e dalla minor densità di energia, oppure con dei polimeri economici e flessibili che favoriscono un maggiore flusso di ioni tra elettrodo ed elettrolita. Il vero problema che genera cortocircuiti e incendi sono i dendriti aghiformi di litio che si creano nei cicli di carica/scarica.
Ma i ricercatori di Stanford hanno previsto l’uso di composti chimici che permettono di rafforzare la solidità dell’elettrolita, resistere alla distruttività dei dendriti e innalzare il punto di fusione della batteria contro gli incendi. Con un innesco più difficile la batteria è più sicura, ma il rovescio della medaglia è che questi composti non sono in grado di condurre gli ioni come in un normale elettrolita liquido. Ma i ricercatori contano di trovare presto il giusto equilibrio tra chimica e struttura, e hanno raggiunto già buone prestazioni con una batteria prototipo.
Pur dandole fuoco in un test creato appositamente, la batteria ha continuato a funzionare avvolta dalle fiamme: “è stata una sorpresa, di norma una batteria esplode quando prende fuoco. Ma questa non solo non esplode, ma continua a funzionare” ha dichiarato Jiayu Wan, co-autore dell’articolo scientifico.
Quindi i prodromi per raggiungere un giorno una batteria allo stato solido che sia efficiente e sicura ci sono, bisogna solo che si trovi un modo di caricarla più velocemente e darle maggiore capacità.