Soluzioni innovative, facili ed economiche per le batterie del domani. Questo è il progetto SOLiDIFY, co-finanziato dall’Unione Europea attraverso il programma Horizon 2020 e un consorzio di ricerca composto da 13 partner. Proprio grazie a questo ambizioso progetto un gruppo di ricercatori europei ha sviluppato una batteria al litio metallico ricaricabile con una densità energetica di 1070 Wh/L, segnando un importante passo avanti nel campo dell’elettrochimica.
Batterie al litio metallico: un salto tecnologico
Racconta il sito specialistico Interesting Engineering, il prototipo di batteria al litio metallico sviluppato presso un laboratorio di ricerca ad EnergyVille (Belgio) nell’ambito del progetto SOLiDIFY si distingue per l’utilizzo di un elettrolita nanocomposito polimerizzato, spesso appena 50 micrometri, che funge da separatore tra il catodo e l’anodo.
Il catodo, composto da nichel, manganese e cobalto (NMC), ha uno spessore di 100 micrometri e una densità energetica elevata, mentre l’anodo è costituito da litio metallico.
Grazie a questa configurazione, la batteria raggiunge una densità energetica di 1070 Wh/L, con la speranza di arrivare fino a 1200 Wh/L nei prossimi sviluppi. Inoltre, superando diversi ostacoli tecnici, alla fine i ricercatori sono riusciti a ridurre i tempi di ricarica della batteria a 3 ore e di estenderne la durata fino a 100 cicli.
Cosa sono le batterie al litio metallico
Per la cronaca, le batterie al litio metallico sono delle celle energetiche che utilizzano litio puro come elettrodo negativo, in modo da garantire alte prestazioni teoriche rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Questo materiale offre una capacità specifica di 3.860 mAh/g, rendendolo estremamente interessante per lo sviluppo di nuove soluzioni di accumulo di energia.
Tuttavia, la commercializzazione di queste batterie su larga scala ha sempre rappresentato una sfida a causa della necessità di migliorare la stabilità e la sicurezza degli elettroliti organici tradizionali.
In questo contesto, il progetto SOLiDIFY ha introdotto un’innovazione cruciale: un elettrolita solido nanocomposito, sviluppato attraverso un processo di solidificazione da liquido a solido. Questo approccio ha migliorato le prestazioni della batteria, rendendola più stabile e sicura rispetto alle versioni precedenti con elettroliti liquidi.
Vantaggi e prospettive per il futuro
Uno dei principali vantaggi della nuova batteria al litio metallico è il suo processo di produzione, che può essere gestito a temperatura ambiente e adattato facilmente alle attuali linee di produzione di batterie agli ioni di litio. Questo aspetto riduce significativamente i costi di produzione, con un prezzo previsto inferiore a 150 euro per kWh, rendendo questa tecnologia competitiva anche su scala industriale.
Oltre a una maggiore densità energetica, le batterie solide offrono ulteriori benefici, come una minore infiammabilità, aumentando la sicurezza rispetto alle batterie tradizionali. Inoltre, l’impiego di catodi a basso contenuto di cobalto riduce l’impatto ambientale, rendendo il prototipo più sostenibile.
L’innovazione sviluppata da SOLiDIFY non riguarda solo l’efficienza e la sicurezza, ma anche la compatibilità con le linee di produzione esistenti, rendendo il passaggio a batterie al litio metallico solide un’opzione più vicina alla realtà per il settore della mobilità elettrica e dell’energia sostenibile.
