Una batteria allo stato solido per auto elettriche che promette un’autonomia senza precedenti e può essere ricaricata più di mille volte. È questa l’ultima invenzione che i ricercatori del Samsung Advanced Institute of Technology e del Samsung R&D Institute Japan hanno presentato a marzo 2020 sulla rivista Nature Energy.

Questo prototipo di super-batteria (già testato e realizzato) ha una dimensione inferiore di circa il 50% rispetto a una batteria agli ioni di litio convenzionale, ossia quelle più diffuse sul mercato, e una densità energetica di 450 Wh per chilo: giusto per fare un esempio, una Tesla Model 3 è dotata di batterie con una densità energetica media di 247 Wh per chilo. Non solo, il modello solido sviluppato da Samsung risolve anche buona parte dei problemi di sicurezza derivanti dall'uso della tecnologia agli ioni di litio. Il segreto? Sta in un sottilissimo strato di argento e carbonio.

Nelle batterie agli ioni di litio non solide la corrente elettrica si muove dal polo positivo a quello negativo (e viceversa) attraverso un elettrolita liquido, una soluzione chimica che ha il compito di trasportare ogni ione di litio (cioè ogni carica di energia) da un polo all’altro. Nelle batterie allo stato solido, come suggerisce il nome, l'elettrolita è appunto un solido, metallico per la precisione. Questo permette di creare batterie più compatte, in grado di accumulare più energia all’interno dello stesso volume. Molto spesso, però, il polo negativo in litio metallico di queste batterie tende a formare dei cristalli a forma di ago, che ogni tanto attraversano l'elettrolita solido provocando corto circuiti, incendi ed esplosioni. Questo è il motivo per cui, ancora oggi, le batterie allo stato solido non vengono utilizzate sulle auto elettriche.

La soluzione proposta dai ricercatori di Samsung consiste nell'usare un sottilissimo strato di argento e carbonio al posto del polo negativo della batteria. Questo strato impedisce la formazione dei pericolosi cristalli dentro l'elettrolita e, di conseguenza, minimizza tutti i rischi di incendio, esplosione e corto circuito.

I ricercatori Samsung hanno dimostrato che un’auto elettrica dotata di un intero pacco batteria allo stato solido, costruito con questa tecnologia, potrebbe (in teoria) percorrere fino a ottocento chilometri con una sola carica. La batteria, inoltre, potrebbe reggere oltre mille cicli di ricarica.

In buona sostanza, il prodotto di questo studio potrebbe rappresentare il punto di partenza per batterie più sicure e ad alte prestazioni. Un passo avanti per condurre le batterie per veicoli elettrici a un nuovo livello di innovazione.

12 giugno 2020