Con che materiale verranno realizzate le batterie in futuro?

Autore:
Elisa Cardelli
  • Autore - Laurea in Semiotica

Un team di esperti dell’Empa si sta impegnando nella ricerca di nuovi materiali per realizzare le batterie in futuro. Queste innovazioni saranno importanti sia nel mondo della mobilità elettrica che in quello dello stoccaggio.

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Batterie, Litio
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Le batterie vengono impiegate in svariati ambiti e proprio in base a questo dovrebbero essere realizzate utilizzando dei materiali specifici e scegliendo un design differente. Il recente lavoro dell’Empa – in Svizzera – ha evidenziato proprio la necessità di sviluppare degli innovativi materiali per le batterie che verranno impiegati in futuro per renderle ancora più efficaci e funzionali.

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Batterie, Auto
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Le classiche batterie al litio attuali sono realizzate semplicemente con un solo anodo in grafite e un catodo composto da ossido misto litio e altri metalli. La ricerca dell’Empa ha mostrato la necessità di aumentare la produttività di energia di tali batterie lavorando sull’anodo. Nello specifico, il ricercatore Kostiantyn Kravchyk ha spiegato che

Con un anodo fatto di puro litio metallico invece che di grafite, potremmo immagazzinare molta più energia in una cella della stessa dimensione.

Per andare a risolvere quelli che sono gli ormai noti del litio metallico è però opportuno optare per le batterie allo stato solido dove l’elettrolita è appunto solido invece che liquido. Nonostante i vantaggi è chiaro che ci siano ancora dei dubbi soprattutto relativamente al fatto che l’area di contatto tra elettrodo ed elettrolita appare fin troppo ridotta.

Ad ogni modo, il team di ricercatori dell’Empa è al lavoro per trovare delle soluzioni valide. In particolare, si è iniziato ad utilizzare una membrana doppio strato in ossido di litio lantanio e zirconio (LLZO) con la funzione di elettrolita. Grazie a questa idea, si è riusciti ad ottenere un’ottima conduttività degli ioni e anche un’interessante stabilità dal punto di vista chimico.

Nuovi materiali anche per le batterie stazionarie

Gli scienziati hanno anche lavorato per riuscire a migliorare la situazione relativa alle batterie stazionarie impegnandosi in particolare per ottenere risultati relativi all’accumulo di rete. A rendere complesso il raggiungimento di risultati importanti è il prezzo in quanto i materiali per realizzare tali batterie sono litio, nichel e cobalto, ossia materiali molto costosi.

Per trovare una soluzione in grado di ridurre le spese, gli esperti sono dunque riusciti ad utilizzare per il catodo un composto realizzato con del ferro conosciuto come idrossifluoruro di ferro. Il problema principale di questa scelta è legata al fatto che tale materiale è per sua natura poco dotato di conduttività e dunque anche questo problema è stato risolto utilizzando una struttura cristallina capace di mobilitare gli ioni con maggiore efficacia.

Kostiantyn Kravchyk ha dunque voluto sottolineare che

Con la nostra batteria siamo riusciti a ottenere prestazioni paragonabili a un prezzo molto più basso. Siamo totalmente sorpresi che quasi nessuno fino ad ora abbia esplorato la possibilità di sviluppare la sintesi a basso costo di questo materiale promettente.

Con che materiale verranno realizzate le batterie in futuro: foto e immagini

Le batterie del futuro saranno realizzate con materiali innovativi che permetteranno di ottenere di certo grandi vantaggi rispetto al presente. Nell’articolo abbiamo analizzato nello specifico quali potranno essere i futuri scenari, ma vediamo ora una galleria immagini per comprendere al meglio quanto detto.