Messo a punto dall'Università delle Scienze di Tokyo un nuovo elettrolita solido ad alta conduttività ionica con un intervallo operativo compreso tra i meno 10 °C e 100 °C
Una batteria al litio per tutte le stagioni
Poter realizzare batterie solide agli ioni di litio significherebbe ottenere sistemi di accumulo caratterizzati da un’elevata densità di energia e sicurezza. Peccato che allo stato pratico sono diversi gli ostacoli da superare. Primo fra tutti: la maggior parte degli elettroliti polimerici allo stato solido mostrano una conduttività limitata per gli ioni di litio. Sulla carta la soluzione potrebbe essere offerta da una classe specifica di materiali, gli elettroliti solidi inorganici e più precisamente quelli a base di solfuro. Oltre ad essere quelli più facili da elaborare nel campo inorganico, possiedono un’elevata conduttività ionica. Il rovescio della medaglia? Questi composti reagiscono facilmente con l’umidità dell’aria generando idrogeno solforato tossico.
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Verso efficienti batterie solide agli ioni di litio
A dare una nuova chance alle batterie solide agli ioni di litio è oggi uno studio dell’Università delle Scienze di Tokyo, in collaborazione con la Denso Corporation. Qui un gruppo di scienziati ha trovato un elettrolita conduttivo e stabile in grado di imprimere un’accelerazione alle ricerche di settore. Il composto in questione è un ossifluoruro di tipo pirocloro che ha mostrato una conduttività ionica complessiva di 7,0 mS/cm e una conduttività ionica totale di 3,9 mS/cm a temperatura ambiente; valori superiori a quelli di qualsiasi ossido precedentemente riportato come elettrolita allo stato solido.
Non solo. Anche a meno 10°C, il nuovo materiale ha la stessa conduttività degli elettroliti solidi convenzionali a base di ossido a temperatura ambiente. Inoltre, possiede un conduttività ionica elevata anche a 100 °C, mostrando un ottimo intervallo operativo. “Produrre batterie secondarie agli ioni di litio interamente a stato solido è un sogno di lunga data di molti ricercatori nel campo dell’accumulo elettrochimico“, commenta il Prof. Kenjiro Fujimoto, a capo del team di ricerca. “L’applicazione di questo materiale risulta davvero promettente per lo sviluppo di batterie rivoluzionarie che possono funzionare in un’ampia gamma di temperature, da basse ad alte. Crediamo soddisfi le prestazioni richieste per l’applicazione di elettroliti solidi per veicoli elettrici“. Lo studio è stato pubblicato su Chemistry of Materials (testo in inglese).
