Negli ultimi anni, le batterie agli ioni di litio sono emerse come una tecnologia vitale nella transizione verso fonti di energia rinnovabile e veicoli elettrici (EV). La domanda sempre crescente di batterie più efficienti e convenienti ha stimolato sviluppi significativi nel settore. Quest’anno gli esperti prevedono diverse scoperte che potrebbero rivoluzionare le capacità delle batterie agli ioni di litio.
Un progresso notevole da tenere d’occhio è lo sviluppo delle batterie a stato solido. A differenza delle tradizionali batterie agli ioni di litio che utilizzano elettroliti liquidi, le batterie allo stato solido utilizzano materiali solidi o ceramica come elettroliti. Questa innovazione non solo aumenta la densità energetica, estendendo potenzialmente l’autonomia dei veicoli elettrici, ma riduce anche i tempi di ricarica e migliora la sicurezza minimizzando il rischio di incendio. Aziende di spicco come Quantumscape si stanno concentrando sulle batterie al litio-metallo allo stato solido, con l’obiettivo di integrarle nei veicoli già nel 2025[1].
Sebbene le batterie allo stato solido siano molto promettenti, i ricercatori stanno anche esplorando sostanze chimiche alternative per affrontare le preoccupazioni sulla disponibilità di materiali chiave per le batterie come il cobalto e il litio. La ricerca di opzioni più economiche e sostenibili continua a guidare l’innovazione. Inoltre, le istituzioni accademiche e le aziende di tutto il mondo stanno lavorando diligentemente per migliorare le prestazioni delle batterie, aumentare la capacità, accelerare la velocità di ricarica e ridurre i costi di produzione[1].
Gli sforzi per ottimizzare le batterie agli ioni di litio si estendono oltre i veicoli elettrici. Queste batterie stanno trovando applicazioni nello stoccaggio dell’elettricità a livello di rete, consentendo una migliore integrazione di fonti di energia rinnovabili intermittenti come l’energia solare ed eolica. Sfruttando le batterie agli ioni di litio per lo stoccaggio in rete, la stabilità e l’affidabilità dei sistemi di energia rinnovabile vengono notevolmente migliorate[1].
In una recente svolta, gli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory hanno sviluppato un rivestimento polimerico conduttivo noto come HOS-PFM. Questo rivestimento consente batterie agli ioni di litio più potenti e di lunga durata per i veicoli elettrici. HOS-PFM conduce simultaneamente sia elettroni che ioni, migliorando la stabilità della batteria, le velocità di carica/scarica e la durata complessiva. Serve anche come adesivo, estendendo potenzialmente la durata media delle batterie agli ioni di litio da 10 a 15 anni. Inoltre, il rivestimento ha mostrato prestazioni eccezionali quando applicato su elettrodi in silicio e alluminio, mitigandone il degrado e mantenendo un’elevata capacità della batteria per più cicli. Questi risultati promettono di aumentare significativamente la densità energetica delle batterie agli ioni di litio, rendendole più convenienti e accessibili per i veicoli elettrici[3].
Mentre il mondo si impegna a ridurre le emissioni di gas serra e a passare a un futuro sostenibile, i progressi nella tecnologia delle batterie agli ioni di litio svolgono un ruolo fondamentale. I continui sforzi di ricerca e sviluppo stanno spingendo avanti il settore, avvicinandoci a soluzioni di batterie più efficienti, convenienti e rispettose dell’ambiente. Con le scoperte nel campo delle batterie allo stato solido, delle sostanze chimiche alternative e dei rivestimenti come HOS-PFM, il potenziale per un’adozione diffusa di veicoli elettrici e di stoccaggio dell’energia a livello di rete diventa sempre più fattibile.
Orario di pubblicazione: 25 luglio 2023
