L’ansia da autonomia, la paura di rimanere senza energia prima di poter ricaricare un veicolo elettrico, potrebbe essere un ricordo del passato, secondo un team di ingegneri della Penn State che stanno esaminando le batterie al litio ferro fosfato con un’autonomia di 250 miglia, con la possibilità di ricaricarsi in 10 minuti.
Ecco come e perché è possibile
“Abbiamo sviluppato una batteria abbastanza intelligente per i veicoli elettrici del mercato di massa con parità di costi dei veicoli con motore a combustione”, ha affermato Chao-Yang Wang, William E. Diefenderfer, presidente di ingegneria meccanica, professore di ingegneria chimica e professore di scienza e ingegneria dei materiali, e direttore dell’Electrochemical Engine Center della Penn State.
“Non c’è più ansia da autonomia e questa batteria è conveniente.”
I ricercatori dicono anche che la batteria dovrebbe essere buona per 2 milioni di miglia nella sua durata. Riferiscono, il 18 gennaio su Nature Energy, che la chiave per una ricarica rapida e di lunga durata è la capacità della batteria di riscaldarsi rapidamente fino a 140 gradi Fahrenheit, per caricarsi e scaricarsi, e quindi raffreddarsi quando la batteria non funziona.
“La ricarica molto rapida ci consente di ridurre le dimensioni della batteria senza incorrere in ansia da autonomia”, ha affermato Wang.
La batteria utilizza un approccio autoriscaldante precedentemente sviluppato nel centro di Wang. La batteria autoriscaldante utilizza una sottile lamina di nichel con un’estremità attaccata al terminale negativo e l’altra che si estende all’esterno della cella per creare un terzo terminale. Una volta che gli elettroni fluiscono, riscalda rapidamente la lamina di nichel attraverso il riscaldamento a resistenza e riscalda l’interno della batteria.
Quando la temperatura interna della batteria è di 140 gradi F, l’interruttore si apre e la batteria è pronta per una rapida carica o scarica. Il team di Wang ha modellato questa batteria utilizzando le tecnologie esistenti e approcci innovativi.
Suggeriscono che utilizzando questo metodo di autoriscaldamento, possono utilizzare materiali a basso costo per il catodo e l’anodo della batteria e un elettrolita sicuro a bassa tensione. Il catodo è termicamente stabile, litio ferro fosfato, che non contiene nessuno dei materiali costosi e critici come il cobalto.
L’anodo è costituito da particelle di grafite molto grandi, un materiale sicuro, leggero ed economico. A causa dell’autoriscaldamento, i ricercatori hanno affermato di non doversi preoccupare della deposizione irregolare di litio sull’anodo, che può causare picchi di litio pericolosi.
“Questa batteria ha peso, volume e costo ridotti”, ha detto Wang. “Sono molto felice che abbiamo finalmente trovato una batteria che andrà a vantaggio del mercato di massa dei consumatori tradizionali”.
Secondo Wang, queste batterie più piccole possono produrre una grande quantità di energia al riscaldamento: 40 kilowattora e 300 kilowatt di potenza. Un veicolo elettrico con questa batteria potrebbe andare da zero a 60 miglia all’ora in 3 secondi e guiderebbe come una Porsche, ha detto.
“È così che cambieremo l’ambiente e non contribuiremo solo alle auto di lusso”, ha detto Wang. “Lascia che tutti si permettano veicoli elettrici”.