Le batterie completamente a stato solido non sono facili da produrre, perché richiedono un tipo di componentistica che le rende poco commercializzabili. Ma è un problema a cui il KERI sembra aver trovato una soluzione, almeno da quanto si evince nella loro ultima scoperta scientifica.
Si tratta di un nuovo processo innovativo basato sulla sintesi chimica degli elettroliti solidi, che permette di ridurre i tempi e i costi di produzione del 50%, migliorando al tempo stesso la qualità del prodotto finale.
Batterie a llostato solido, il nuovo processo produttivo di KERI
Riporta Techxplore, il Korea Electrotechnology Research Institute (KERI) ha compiuto un passo epocale con il suo nuovo studio pubblicato sulla rivista Energy Storage Materials. Il dottor Park Jun-woo del KERI Next-Generation Battery Research Center insieme a Sung Junghwan, studente ricercatore presso il campus UST KERI, hanno ideato una tecnologia rivoluzionaria che promette di rivoluzionare il settore.
Ma partiamo dalla base. Le batterie completamente solide sono quelle che permettono di utilizzare elettroliti solidi anziché liquidi per il trasferimento di ioni tra gli elettrodi, riducendo notevolmente i rischi di incendio o esplosione. Ma per essere integrate efficacemente nelle batterie completamente solide, gli elettroliti solidi devono essere estremamente piccoli, con dimensioni dell’ordine dei pochi micrometri (lo spessore di un capello umano).
Richiederebbe dei costi enormi la miniaturizzazione di questi elettrodi. Ma a differenza delle pratiche attuali, l’approccio di KERI riduce sia i tempi che i costi di produzione, eliminando anche il degrado delle prestazioni degli elettroliti solidi indotto dalla macinazione.
E segnando così una tappa cruciale verso la commercializzazione delle batterie completamente solide, prive dei pericoli di esplosione e incendio associati alle batterie tradizionali.
Come funziona il processo KERI
KERI ha sviluppato una tecnologia in grado di produrre in serie questi minuti elettroliti solidi con una maggiore conduttività ionica attraverso un processo semplificato.
Il team del dottor Park ha impiegato materie prime microscopiche, come il solfuro di litio, controllando attentamente la velocità di nucleazione di ciascun materiale durante le reazioni chimiche, ottenendo così prodotti finali di dimensioni notevolmente ridotte. Questo metodo innovativo consente la produzione di elettroliti solidi sottili utilizzando una tecnica di sintesi umida semplice e priva di complessità.
Il controllo preciso della composizione chimica ha portato a un aumento significativo della conduttività ionica, più che raddoppiata rispetto ai metodi convenzionali di produzione degli elettroliti solidi. Una svolta che il team di ricerca del KERI ha raggiunto dopo anni di sperimentazioni e analisi approfondite.
KERI ha già depositato numerose domande di brevetto per questa tecnologia rivoluzionaria, anticipando un forte interesse da parte dell’industria delle batterie completamente solide. L’istituto prevede di stipulare accordi di trasferimento tecnologico con le aziende interessate.
Se vuoi saperne di più su questo studio, ti suggeriamo la lettura del paper ufficiale pubblicato su Energy Storage Materials:
Junghwan Sung et al, Size-controlled wet-chemical synthesis of sulfide superionic conductors for high-performance all-solid-state batteries, Energy Storage Materials (2024). DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103253
