Progressi nelle batterie agli ioni di litio: gli scienziati fanno una svolta rivoluzionaria

Un nuovo composto chimico simile ai minerali presenti nelle rocce alcaline è stato scoperto presso l’Università delle Scienze di Tokyo, potenzialmente rivoluzionando le batterie allo stato solido per i veicoli elettrici (EV). Questo ossifluoruro di tipo pirocloro, che sostituisce i solfuri come conduttore dell’elettrolita, promette una conduttività eccezionale anche a temperature elevate.

I ricercatori dell’Università delle Scienze di Tokyo hanno identificato un conduttore di tipo pirocloro che risolve un problema significativo che riguarda altri tipi comunemente studiati. A differenza dei solfuri, questa nuova formula non produce acido solfidrico tossico quando esposto all’umidità dell’aria, come dettagliato in un recente studio pubblicato su Chemistry of Materials da ACS Publications.

Prestazioni superiori in condizioni difficili

Il materiale appena sviluppato mostra una maggiore conduttività ionica e una maggiore stabilità nell’aria rispetto agli elettroliti solidi di ossido precedentemente riportati. Queste caratteristiche lo rendono un componente promettente per le batterie agli ioni di litio interamente allo stato solido, offrendo potenzialmente una maggiore densità di energia e un minor rischio di incendio, vantaggi chiave per l’industria dei veicoli elettrici.

Le batterie allo stato solido differiscono dai tradizionali pacchi agli ioni di litio poiché utilizzano un elettrolita solido anziché liquido, fondamentale per il movimento degli ioni tra l’anodo e il catodo durante il funzionamento. Il gruppo di ricerca di Tokyo e altri esperti ritengono che queste batterie potrebbero rivoluzionare il settore dei veicoli elettrici.

Test avanzati, inclusa la diffrazione dei raggi X, hanno confermato la conduttività superiore dell’elettrolita piroclorico rispetto agli elettroliti solidi a base di ossido noti. Dimostra prestazioni robuste in un ampio intervallo di temperature, da 14 a 212 gradi Fahrenheit, superando le batterie standard agli ioni di litio tipicamente ottimizzate tra 32 e 140 gradi Fahrenheit.

Impatto sull’adozione dei veicoli elettrici

Se integrato con successo nelle batterie dei veicoli elettrici, l’elettrolita del team di Tokyo potrebbe accelerare l’adozione di veicoli più puliti. Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia, le vendite globali di veicoli elettrici sono aumentate del 25% nel primo trimestre dell’anno, superando i 3 milioni di unità.

I proprietari di veicoli elettrici trarranno benefici economici, potendo potenzialmente beneficiare di incentivi fiscali fino a 7.500 dollari e risparmiando circa 1.500 dollari all’anno sui costi di carburante e manutenzione. Inoltre, i veicoli elettrici emettono significativamente meno CO2 e riducono le emissioni tossiche rispetto ai veicoli a benzina, offrendo vantaggi per l’ambiente e la salute pubblica.

I ricercatori di Tokyo sono ottimisti riguardo a ulteriori ricerche e al potenziale di questo materiale di far avanzare significativamente la tecnologia delle batterie.