Negli ultimi anni, le batterie agli ioni di litio si sono affermate come una tecnologia fondamentale nella transizione verso fonti di energia rinnovabili e veicoli elettrici (EV). La crescente domanda di batterie più efficienti e convenienti ha stimolato sviluppi significativi nel settore. Quest'anno, gli esperti prevedono diverse innovazioni che potrebbero rivoluzionare le capacità delle batterie agli ioni di litio.
Un progresso degno di nota da tenere d'occhio è lo sviluppo delle batterie allo stato solido. A differenza delle tradizionali batterie agli ioni di litio che utilizzano elettroliti liquidi, le batterie allo stato solido impiegano materiali solidi o ceramici 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 riducendo al minimo 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 soluzioni chimiche alternative per affrontare le preoccupazioni relative alla 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, istituzioni accademiche e aziende di tutto il mondo stanno lavorando intensamente per migliorare le prestazioni delle batterie, aumentarne la capacità, accelerare la velocità di ricarica e ridurre i costi di produzione[1].
Gli sforzi per ottimizzare le batterie agli ioni di litio non si limitano ai veicoli elettrici. Queste batterie trovano applicazione nell'accumulo di energia elettrica a livello di rete, consentendo una migliore integrazione di fonti energetiche rinnovabili intermittenti come l'energia solare ed eolica. Sfruttando le batterie agli ioni di litio per l'accumulo in rete, la stabilità e l'affidabilità dei sistemi di energia rinnovabile risultano significativamente 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 di realizzare batterie agli ioni di litio più durature e potenti per veicoli elettrici. HOS-PFM conduce simultaneamente sia elettroni che ioni, migliorando la stabilità della batteria, la velocità di carica/scarica e la durata complessiva. Funge anche da 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 a 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 intraprendere la transizione verso un futuro sostenibile, i progressi nella tecnologia delle batterie agli ioni di litio svolgono un ruolo fondamentale. Gli sforzi continui di ricerca e sviluppo stanno guidando il settore, avvicinandoci a soluzioni per batterie più efficienti, convenienti ed ecocompatibili. Grazie alle innovazioni nelle batterie allo stato solido, alle sostanze chimiche alternative e ai rivestimenti come HOS-PFM, il potenziale per un'adozione diffusa dei veicoli elettrici e per l'accumulo di energia a livello di rete diventa sempre più realizzabile.
Data di pubblicazione: 25/07/2023
