Nuove batterie al litio promettono il doppio dell’energia e metà impatto ambientale
Un gruppo di ricerca dell’ETH Zurigo, guidato da Maria Lukatskaya, ha sviluppato una tecnologia innovativa per le batterie al litio metallico , che promette di rivoluzionare il settore dell’ accumulo energetico . Queste batterie, note per la loro capacità di immagazzinare il doppio dell’energia rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, potrebbero permettere a un veicolo elettrico di percorrere il doppio della distanza con una sola carica o a uno smartphone di essere ricaricato meno frequentemente.
Tuttavia, le batterie al litio metallico presentano una significativa sfida ambientale legata all’uso di solventi e sali fluorurati necessari per la loro produzione. Questi componenti sono cruciali per la formazione di uno strato protettivo attorno al litio metallico nell’elettrodo negativo, paragonabile allo smalto di un dente, che impedisce la reazione continua del litio con i componenti dell’elettrolita. Senza questo strato, l’elettrolita si esaurirebbe rapidamente, le cellule fallirebbero e si formerebbero dendriti di litio metallico durante il processo di ricarica, aumentando il rischio di cortocircuiti, surriscaldamento e incendio.
Il metodo sviluppato dall’ETH Zurigo riduce drasticamente la quantità di fluoruro necessaria, utilizzando solo lo 0,1% in peso di fluoruro nell’elettrolita liquido, una quantità almeno 20 volte inferiore rispetto agli studi precedenti. Questo risultato è stato ottenuto grazie all’uso di molecole fluorurate cariche elettricamente che trasportano il fluoruro allo strato protettivo attraverso attrazione elettrostatica.
Questa riduzione del contenuto di fluoruro non solo rende le batterie più sicure e efficienti , ma le rende anche più sostenibili e economiche . La capacità di controllare le proprietà dello strato protettivo è fondamentale per le prestazioni della batteria, aumentando l’efficienza, la sicurezza e la durata di servizio della stessa.
Il gruppo di ricerca ha descritto il nuovo metodo e i principi su cui si basa in un articolo pubblicato di recente sulla rivista Energy & Environmental Science, e ha anche presentato una domanda di brevetto per questa tecnologia. Un vantaggio chiave di questo metodo è che può essere integrato senza problemi nel processo di produzione di batterie esistente, senza generare costi aggiuntivi.
Le batterie testate in laboratorio erano delle dimensioni di una moneta. Il prossimo passo per i ricercatori sarà testare la scalabilità del metodo e applicarlo alle celle a sacco utilizzate negli smartphone. Questo sviluppo rappresenta un passo significativo verso la realizzazione di batterie più verdi e potrebbe avere un impatto notevole sul futuro dell’energia rinnovabile e della mobilità elettrica.