Le batterie a stato solido stanno arrivando? Potremmo essere vicini, ma non c’è ancora alcuna garanzia che ci arriveremo presto. Alcune case automobilistiche stanno guardando al 2024 per l’introduzione di batterie a stato solido nei veicoli elettrici, ma molti credono che ciò non accadrà fino al 2030.
Le batterie a stato solido sono già utilizzate in piccoli dispositivi come indossabili, RFID e pacemaker. Ma non sono state ancora adattate per i veicoli elettrici. Quando queste verranno stabilizzate, non solo avranno una maggiore capacità, ma si tradurranno in sistemi di accumulo di energia più piccoli, più semplici e più leggeri, aumentando ulteriormente l’autonomia del veicolo e/o la capacità di trasporto.
In una batteria a stato solido, il separatore polimerico utilizzato viene sostituito con un separatore a stato solido. Il separatore a stato solido consente l’uso di un anodo al litio metallico al posto degli anodi a base di carbonio o silicio che si trovano nei LIB. L’anodo litio-metallo contiene una maggiore quantità di materiale , rendendolo più denso di energia e consente alla batteria di immagazzinare quantità di energia maggiori.
Cosa cambierà rispetto alle batterie odierne
I LIB utilizzano quello che viene chiamato “anodo ospitato“, in cui il materiale ospite è solitamente carbonio o silicio. L’host fornisce una struttura per contenere il litio, migliorando la sicurezza della batteria. Ad esempio, occorrono sei atomi di carbonio per ospitare un atomo di litio.
Oltre a una maggiore densità di energia, dovrebbero fornire:
- Ricarica più rapida poiché il litio si piastrerà direttamente sull’anodo e non dovrà diffondersi negli atomi di carbonio o silicio utilizzati nei LIB.
- Una maggiore durata risulterà dall’eliminazione dello sbiadimento della capacità causato dalle “reazioni collaterali” chimiche tra il carbonio (o silicio) e l’elettrolita liquido nei LIB.
- Una maggiore sicurezza può derivare dalla rimozione del separatore poroso organico combustibile e degli elettroliti organici utilizzati nei LIB.