Auto elettrica: ecco la “batteria solida” litio-metallo
Utilizzare un’elettrolita solido in sostituzione della classica soluzione liquida nelle batterie ricaricabili consentirebbe l’immagazzinamento di molta più energia rispetto alle tecnologie odierne di mercato senza l’impiego di materiali tossici pericolosi o infiammabili: questa l’idea di base della nuova batteria solida della californiana QuantumScape.
La nuova batteria solida sostenibile ed ad alta densità energetica, si presenta davvero interessante abbattendo anche una serie di limiti per questa tipologia di accumulo, legati al di cicli di carica e scarica ed alla operatività sia alle alte che alle basse temperature.
La nuova soluzione di QuantumScape si basa su un nuovo design a due soli “strati”: il catodo e il separatore (vedi figura di copertina). In particolare la nuova batteria impiega anodi di litio-metallo che si formano direttamente attorno al collettore di corrente al momento che la batteria è carica, con la sostituzione del classico separatore polimerico poroso con un separatore ceramico solido, in grado di resistere alla formazione di dendriti.
Secondo la stessa QuantumScape, la nuova batteria presenta una eccellente densità energetica, potendo immagazzinare in termini volumetrici 1 kWh/litro, corrispondente a circa quattro volte la capacità di immagazzinamento dell’attuale batteria montata dalla Tesla Model 3. La capacità in peso, invece, sarebbe capace di offrire tra i 380 e 500 Wh/kg. Altro aspetto determinate per la nuova batteria, secondo quanto riportato dalla società, sarebbe la elevata velocità di ricarica, permettendo di raggiungere un livello di ricarica dell’80% in appena 15 minuti. Inoltre, durante gli stress test effettuati durante i cicli di carica, la nuova batteria solida sarebbe capace di mantenere oltre l’80% della sua capacità dopo ben 800 cicli.
Sulla nuova batteria solida il parere del chimico Stan Whittingham, vincitore del premio Nobel 2019 per il suo lavoro nello sviluppo delle batterie agli ioni di litio: “La parte più difficile nella realizzazione di una batteria allo stato solido funzionante è riuscire a ottenere simultaneamente alta densità di energia, ricarica rapida, lungo ciclo di vita e funzionamento con ampio intervallo di temperature. I dati mostrano che le celle di QuantumScape soddisfano tutti questi requisiti, qualcosa che non è mai stato segnalato prima”.
La Redazione di Ecquologia
