Gli elevati costi delle batterie allo stato solido sono finalmente risolti con l'hack della struttura dell'elettrolita che utilizza materiali più economici

La moto TS Pro, annunciata all'esposizione CES 2026, sarà il primo veicolo di produzione con una batteria allo stato solido disponibile per l'acquisto negli Stati Uniti. Grazie alla tecnologia della batteria allo stato solido, può percorrere fino a 370 miglia con una carica, e la batteria è praticamente garantita per tutta la vita vita del veicolo del veicolo.

Il suo prezzo, tuttavia, riflette la sfida inerente alla commercializzazione delle batterie allo stato solido: i costi esorbitanti. La moto costa 34.900 dollari, ovvero circa quanto una berlina elettrica Tesla Model 3 di base. Toyota, che dovrebbe essere uno dei pionieri della commercializzazione a partire dal 2027, ha avvertito che le sue prime auto con batterie allo stato solido saranno rilasciate in lotti limitati nel segmento premium con il marchio Lexus, il che può solo significare prezzi elevati. Anche le batterie con elettrolita semi-solido che hanno ancora un 5% di componente liquida in auto come la ET7 possono costare quanto un intera Berlina elettrica ET5, quindi NIO sta noleggiando il pacchetto solo per i viaggi estivi più lunghi.

Anche se le economie di scala durante la produzione di massa di batterie allo stato solido potrebbero ridurre i costi, sono intrinsecamente più costose da realizzare, poiché l'elettrolita solido richiede materiali e procedure di produzione molto più costosi rispetto a quelli liquidi. Mentre Samsung e altri stanno affrontando la sfida della produzione e cercando di abbassare i costi, i ricercatori coreani del KAIST hanno risolto l'equazione dei costi delle batterie allo stato solido in termini di materiali.

Invece di utilizzare metalli costosi per superare le sfide della conduttività ionica negli elettroliti solidi rispetto a quelli liquidi, sono riusciti a cambiare semplicemente la struttura del materiale delle attuali batterie allo stato solido a base di ossidi o solfuri. Hanno introdotto gli anioni "divalenti" ossido e solfuro nell'elettrolita più economico alogenuro di zirconio e hanno ottenuto un movimento degli ioni fino a quattro volte più facile, con densità energetica e livelli di conducibilità alla pari con gli attuali elettroliti solidi realizzati con metalli molto più costosi.

Secondo il ricercatore principale, il Prof. Seo Dong-hwa del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali del KAIST, la scoperta del team"ha presentato principi di progettazione che possono migliorare simultaneamente i problemi di costo e di prestazioni delle batterie allo stato solido utilizzando materie prime poco costose", ed è di tipo pratico che può trovare un'immediata applicazione industriale, aprendo finalmente la strada a batterie allo stato solido molto più economiche.

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