Nuova tecnologia per le batterie: la scoperta del laboratorio sudcoreano promette una maggiore densità di energia e durata di servizio

Secondo Advanced Scienceil principio fondamentale di un nuovo sistema sviluppato dai ricercatori sudcoreani è una struttura "elettrodo-elettrolita interbloccata" (IEE) in situ, in cui i componenti dell'elettrodo e dell'elettrolito sono legati in modo permanente. A differenza delle celle agli ioni di litio convenzionali e stratificate, questo stretto incastro impedisce l'indebolimento strutturale dovuto ai cicli di carica.

Elevate prestazioni della batteria nei test iniziali

Nei test di laboratorio, i prototipi di celle sviluppati utilizzando una struttura IEE hanno raggiunto una densità energetica gravimetrica di 403,7 Wh/kg e una densità volumetrica di 1.300 Wh/L. Questi valori sono significativamente più alti delle attuali batterie di serie, come la cella 4680 di Tesla (241 Wh/kg, 643 Wh/L).

Idoneità per gli anodi di silicio

Un vantaggio chiave della struttura IEE è la sua idoneità per gli anodi di silicio. In teoria, il silicio può immagazzinare circa dieci volte più ioni di litio rispetto alla grafite, ma soffre di significative variazioni di volume durante la carica, il che ha limitato fortemente la sua vita utile fino ad oggi. Il legame solido nel design IEE stabilizza l'anodo e assorbe queste sollecitazioni, il che potrebbe rendere più pratico l'uso del silicio come materiale attivo.

Tecnologia su scala di laboratorio

Nonostante i dati sulle prestazioni elevate, la tecnologia è attualmente ancora limitata alla scala di laboratorio. La produzione richiede nuovi processi di materiali, rendendo il trasferimento alle linee di produzione industriali complesso e costoso. Probabilmente saranno necessari diversi anni di lavoro di sviluppo prima che sia possibile un uso commerciale.

Enorme potenziale per la tecnologia delle batterie

Tuttavia, se la tecnologia EIE si diffonde, potrebbe aumentare in modo significativo il contenuto energetico e la durata delle batterie. Ciò avrebbe implicazioni di vasta portata non solo per i veicoli elettrici, ma anche per gli smartphone, i computer portatili e i dispositivi di stoccaggio stazionari, soprattutto in un momento in cui i produttori sono sempre più alla ricerca di modi per migliorare contemporaneamente l'autonomia, i cicli di ricarica e la sostenibilità.