Scoperta un’innovazione rivoluzionaria per le batterie degli autoveicoli elettrici
Gli scienziati del Laboratorio Nazionale Argonne hanno scoperto un elettrolita a base di fluoro che migliora le prestazioni delle batterie di nuova generazione, superando quelle al litio. Questo nuovo elettrolita aumenta la densità energetica e prolunga la durata della batteria, potenzialmente rivoluzionando l’industria dei veicoli elettrici.
Un nuovo elettrolita a base di fluoro per batterie ad alte prestazioni
Molti dentifrici contengono fluoro di sodio, un composto di fluoro, per proteggere i denti dalla carie. Tuttavia, i composti contenenti fluoro hanno ulteriori applicazioni inaspettate. I ricercatori del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti presso il Laboratorio Nazionale Argonne hanno identificato un elettrolita a base di fluoro che potrebbe proteggere le future batterie dal declino delle prestazioni.
Una nuova generazione di batterie per veicoli elettrici
“Una nuova ed entusiasmante generazione di batterie per veicoli elettrici oltre al litio-ionico è all’orizzonte”, ha dichiarato Zhengcheng (John) Zhang, leader del gruppo nella divisione di Scienze Chimiche e Ingegneria di Argonne.
Le batterie non al litio-ionico offrono il doppio dell’energia
Le chimiche delle batterie non al litio-ionico offrono il doppio o più energia immagazzinata in un dato volume o peso rispetto al litio-ionico. Potrebbero alimentare le auto per distanze molto più lunghe e potrebbero persino alimentare camion a lungo raggio e aerei un giorno. L’aspettativa è che l’uso diffuso di tali batterie aiuterà a risolvere il problema del cambiamento climatico. Il problema principale è che la loro alta densità energetica diminuisce rapidamente con la ricarica e la scarica ripetute.
La soluzione: cambiare l’elettrolita
La soluzione del team ha comportato la modifica dell’elettrolita, un liquido attraverso il quale gli ioni di litio si muovono tra catodo e anodo per implementare la carica e la scarica. Nelle batterie al litio metallico, l’elettrolita è un liquido costituito da un sale contenente litio disciolto in un solvente.
Un nuovo solvente a base di fluoro
Il team ha scoperto un nuovo solvente a base di fluoro che mantiene un robusto strato protettivo per centinaia di cicli. Accoppia un componente fluorurato che è positivamente carico (catione) con un diverso componente fluorurato che è negativamente carico (anione). Questa combinazione è ciò che gli scienziati chiamano un liquido ionico, un liquido costituito da ioni positivi e negativi.
Un elettrolita a basso costo, ecologico e sicuro
Il nuovo elettrolita del team offre molti altri vantaggi. Ha un basso costo perché può essere prodotto con estrema purezza e resa in un solo passaggio piuttosto che in più passaggi. È ecologico perché utilizza molto meno solvente, che è volatile e può rilasciare contaminanti nell’ambiente. Ed è più sicuro perché non è infiammabile.
Conclusione
In sintesi, la scoperta di un nuovo elettrolita a base di fluoro potrebbe rivoluzionare l’industria dei veicoli elettrici, migliorando la densità energetica e la durata delle batterie. Questa innovazione potrebbe estendere l’utilità di questo elettrolita ad altri tipi di sistemi di batterie avanzate oltre al litio-ionico.