Auto elettriche, scoperto il segreto per batterie più longeve e ricariche ultrarapide

Le auto elettriche ancora stentano a decollare a causa di autonomie limitate e tempi di ricarica spesso troppo lunghi. Fra pochi anni, però, queste criticità potrebbero essere superate grazie ad alcune scoperte a dir poco rivoluzionarie riguardanti le batterie delle auto a zero emissioni.

Lo studio pubblicato su "Nature Communications"

Presto il divario competitivo che le separa le auto a zero emissioni dai veicoli a combustione, ovvero la velocità di rifornimento, potrebbe però essere colmata completamente. Ad affermarlo sono Antonio Bertei e Marco Lagnoni, rispettivamente professore associato e ricercatore in Ingegneria Chimica al Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale all'Università di Pisa, autori, assieme ai colleghi di altre otto prestigiose realtà internazionali, di una ricerca pubblicata in questi giorni su "Nature Communications".

A tal proposito, il professor Antonio Bertei ha dichiarato che:

La capacità di ricarica rapida, l'autonomia e la sicurezza delle batterie agli ioni di litio sono oggi i fattori che maggiormente influenzano una più ampia diffusione sul mercato dei veicoli elettrici, ma grazie ai risultati ottenuti dal nostro studio questi limiti potrebbero essere superati entro i prossimi anni. Le indagini compiute ci hanno permesso di quantificare in modo definitivo i meccanismi che aggravano l'invecchiamento durante la ricarica rapida delle batterie al litio che utilizzano elettrodi in grafite.

Il problema del deterioramento delle batterie

La ricerca portata avanti da Bertei e Lagnoni, insieme ai loro partner internazionali, è riuscita quindi a dimostrare che attualmente il processo di ricarica rapida può causare una deposizione di litio metallico sulla superficie dell'anodo di grafite (l'elettrodo negativo). Di conseguenza, questo fenomeno può portare ad una perdita del litio e a un deterioramento delle batterie, cosa che limite prestazioni energetiche e sicurezza.

Il processo di placcatura al litio

La svolta però sta nel fatto che questo processo denominato “placcatura al litio” risulterebbe in parte reversibile. La ricerca spiega con precisione la procedura di riassorbimento e come può essere integrata nel funzionamento della batteria.

In questo modo il processo di invecchiamento delle batterie potrà essere rallentato. Questo risultato è stato raggiunto tramite il contributo dell'Università di Pisa, che ha sviluppato modelli fisico-matematici avanzati a supporto ed integrazione di analisi sperimentali all'avanguardia.