La corsa alle batterie allo stato solido continua a essere uno dei fronti più attivi della ricerca energetica. Tali accumulatori, considerati una delle alternative più avanzate, promettono prestazioni superiori, ma la loro applicazione pratica è frenata da limiti tecnici ancora irrisolti. A tal proposito, una recente pubblicazione su Nature firmata da un gruppo di ricercatori della Shenzhen International Graduate School dell’Università di Tsinghua e dell’Università di Tianjin offre ora una possibile soluzione. Ciò introducendo un concetto che unisce flessibilità e durabilità.
Il centro dello studio è la creazione di una sorta di rivestimento flessibile capace di proteggere la struttura interna della batteria. Nelle celle allo stato solido, uno degli elementi più delicati è lo strato di interfase elettrolitica solida, che separa il litio dall’elettrolita e regola il movimento degli ioni. In condizioni di elevata pressione o di calore intenso, tale strato tende a rompersi. Provocando un accumulo irregolare di litio e riducendo la vita utile dell’accumulatore. I ricercatori cinesi hanno scelto di intervenire su tale punto non rendendo il materiale più rigido. Ma esattamente il contrario: lo hanno reso più duttile, in grado di assorbire le deformazioni senza perdere coesione.
Batterie allo stato solido: ecco i dettagli della novità dalla Cina
Per ottenere tale risultato è stata utilizzata una combinazione di composti a base d’argento, in particolare Ag2S e AgF, capaci di garantire una struttura solida, ma elastica. Tale soluzione consente alla batteria di adattarsi alle variazioni interne che avvengono durante i cicli di carica e scarica. Evitando la formazione di microfratture e mantenendo stabile la distribuzione del litio. Secondo i dati sperimentali riportati nello studio, le celle dotate del nuovo strato hanno mostrato un funzionamento stabile per oltre 4.500 ore di attività intensa. Inoltre, hanno mantenuto la loro integrità per più di 7.000 ore anche a -30 °C. Una condizione che normalmente porta al deterioramento rapido delle batterie di tal tipo.
Il principio su cui si basa la scoperta è di combinare materiali morbidi e rigidi in una struttura multistrato. La quale è in grado di ridurre le sollecitazioni interne. Oltre che distribuire l’energia meccanica in modo uniforme. In prospettiva, tale approccio potrebbe rappresentare un passo decisivo verso l’affidabilità delle batterie allo stato solido. Aprendo la strada a una nuova generazione di dispositivi più efficienti e resistenti. Al momento, tale tecnologia è ancora in fase sperimentale. Eppure, la ricerca condotta in Cina conferma che la flessibilità dei materiali potrebbe essere la decisiva per sbloccare il pieno potenziale delle batterie del futuro.
