Elettroliti solidi polimerici, un nuovo approccio per la produzione di massa
(Rinnovabili.it) – La nuova frontiera tecnologica dell’accumulo a batteria? La cosiddetta tecnologia allo stato solido, in grado di aumentare la sicurezza operativa dei dispositivi facendo a meno degli elettroliti organici liquidi. Al loro posto sono impiegati elettroliti solidi polimerici a base organica. Di natura flessibili e in grado di assicurare un contatto efficace tra il catodo e l’anodo, sono perfettamente compatibili con i processi produttivi delle batterie al litio moderne. Il problema da superare sta piuttosto nella loro fabbricazione. I metodi esistenti, come le tecniche di colata in soluzione e attraverso la racla, risultano poco adatte adatti per applicazioni su larga scala a causa della loro incapacità a formare un film uniforme. Mentre approcci come l’elettrofilatura e l’utilizzo di modelli polimerici sono limitati alla scala di laboratorio.
Come produrre, quindi, elettroliti solidi polimerici di alta qualità? La risposta arriva dall’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in Corea del Sud. Qui un gruppo di scienziati guidato dal professor Seok Ju Kang della Scuola di Ingegneria Energetica e Chimica ha messo a punto una tecnica per la produzione in serie di questi componenti.
Traendo ispirazione dalla tecnica di “colata centrifuga orizzontale” utilizzata nella produzione di tubi di ferro, il gruppo è riuscito a ottenere un film uniforme di elettrolita solido polimerico ruotando velocemente la soluzione durante la produzione. Questo approccio garantisce uno spreco minimo di materia prima e offre prestazioni elettrochimiche, fattibilità economica ed efficacia superiori rispetto ai metodi convenzionali.
Per la precisione la tecnologia consente di aumentare di 13 volte la velocità di fabbricazione eliminando la necessità di essiccare le soluzioni polimeriche e il trattamento termico sotto vuoto. Inoltre, il volume di produzione può essere facilmente regolato variando le dimensioni del cilindro della centrifuga. “Attraverso questo metodo, abbiamo ottenuto una maggiore stabilità e prestazioni della batteria senza alterare la composizione del materiale“, ha spiegato l’autore principale dello studio, Hyunwoo Kim. La ricerca è apparsa su Energy Storage Materials (testo in inglese).