In un mondo che sembra finalmente andare verso il green, lo switch delle batterie elettriche deve essere una sorta di condicio sine qua non. Una probabile svolta potrebbe arrivare dal rivitalizzare le batterie al litio destinato a perdere gradualmente vitalità prima di esaurirsi del tutto.
La crescente domanda di sistemi di accumulo di energia di nuova generazione richiede lo sviluppo di batterie al litio ad alte prestazioni, ma gli attuali anodi del metallo tener color argento (appartenente al primo gruppo) mostrano un rapido decadimento della capacità e un breve ciclo di vita, a causa della generazione continua dell’interfaccia di elettrolita solido del litio isolato.
Dalla California, però, arriva un’importante novità. I ricercatori dell’Università californiana di Stanford sembrano aver trovato il modo per rivitalizzare il litio presente dentro le batterie elettriche, una volta terminato il ciclo.
La vita delle batterie al litio potrebbe essere allungata del 30% rispetto a quelle attuali
La formazione di litio durante la dissoluzione non uniforme dei dendriti, porta a una sostanziale perdita di capacità delle batterie al litio nella maggior parte delle condizioni di prova 13. Poiché il litio perde la connessione elettrica con il collettore di corrente, è stato considerato elettro-chimicamente inattivo nella batteri.
Lo studio americano, pubblicato sulla rivista Nature, cambia le carte in tavola: “Noi mostriamo che il litio è altamente reattivo alle operazioni della batteria, a causa della sua polarizzazione dinamica al campo elettrico nell’elettrolita. La deposizione e la dissoluzione simultanee di Li si verificano su due estremità dell’i-Li, portando alla sua progressione spaziale verso il catodo (anodo) durante la carica (scarica)”.
La simulazione mostrata dagli studiosi californiani mostra che la velocità di progressione del litio è principalmente influenzata dalla sua lunghezza, orientamento e densità di corrente applicata. “Con il recupero del litio realizziamo LiNi 0,5Celle piene Mn 0,3 Co 0,2 O 2 (NMC) – Li”. In pratica un ciclo di vita esteso. In soldoni, la vita delle batterie al litio potrebbe essere allungata del 30% rispetto a quelle attuali.
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La scoperta statunitense è davvero importante, in quanto risolverebbe notevolmente la pressione sui giacimenti ricchi litio (ma anche manganese e cobalto, riducendoli. “In questo momento stiamo esplorando il potenziale di recupero della capacità persa da una batteria agli ioni di litio utilizzando fasi di scarica estremamente rapide”. Così Fang Liu, uno degli scienziati che hanno preso parte al progetto dei i ricercatori dell’Università californiana di Stanford, pubblicato sul numero di dicembre di Nature.
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Sulla stessa lunghezza d’onda Yi Cui: “Ho sempre creduto che il litio isolato e inattivo fosse dannoso per le batterie perché provoca il decadimento delle prestazioni e aumenta il rischio di incidenti – sottolinea il professore presso l’Istituto Materiali ed Energia di Stanford – adesso abbiamo scoperto il modo di ricollegare queste sacche inattive all’anodo per riattivarle”.
