Una “barriera” allunga vita per le batterie a stato solido
(Rinnovabili.it) – Nuovi progressi per le batterie a stato solido, una delle soluzioni più promettenti per l’accumulo energetico di veicoli elettrici e dispositivi mobili. Grazie ad una ricerca britannica la tecnologia può contare da oggi su un nuovo approccio con cui superare due delle sfide ancora aperte: la formazione di dendriti e l’instabilità interfacciale.
Nonostante i primi elettroliti a stato solido siano stati scoperti nel 1831, sono dovuti passare oltre un centinaio di anni prima di vederli in funzione – e con pessimi risultati – in sistemi elettrochimici. Altri 60 prima che il mondo dell’automotive iniziasse a fare progetti a lungo termine su di loro. Oggi questi elementi rappresentano la chiave per batterie ad alta densità energetica. La tecnologia ha già trovato impiego in applicazioni come i pacemaker in pacemaker e dispositivi indossabili, facendosi lentamente strada nei veicoli elettrici e nell’accumulo domestico.
Le batterie a stato solido sono infatti potenzialmente più sicure e capaci, ma per conquistare a pieno il mercato delle ricaricabili devono ancora affrontare ancora sfide significative. A partire dagli alti costi, dalla durata e dalla stabilità. Un nutrito gruppo di ricercatori dell’Università del Surrey, del National Physical Laboratory e dell’University College di Londra ha trovato un modo per manipolare il flusso interno di elettroni all’interno delle batterie in litio a stato solido e prevenire uno dei problemi più comuni: la “crescita di dendriti”.
Questo fenomeno si verifica quando piccoli frammenti di litio metallico formano sulla superficie dell’anodo sottili escrescenze metalliche aghiformi e ramificate , capaci di penetrare nell’elettrolita portando a cortocircuiti elettrici o perdita di potenza. Per combattere la crescita di tali spine, il team ha creato uno strato speciale tra l’elettrolita a stato solido e l’anodo metallico di litio che impedisce agli elettroni indesiderati di entrare nell’elettrolita e causare problemi, aumentando al contempo la durata della batteria.
“Abbiamo sviluppato una soluzione per affrontare il problema della crescita dei dendriti nelle batterie a stato solido“, spiega il dottor Xuhui Yao, primo autore dell’articolo pubblicato sulla rivista Energy & Environmental Science. “Il nostro approccio prevede la creazione di uno strato barriera che consenta alla batteria di funzionare normalmente ma rallenti la crescita dei dendriti e promuova la loro rapida eliminazione, rendendo così la batteria più sicura e affidabile.”