Le batterie allo stato solido promettono molto sulla carta e proprio per questo, diverse aziende e case automobilistiche ci stanno lavorando. Dei vantaggi soprattutto in termini di autonomia e di ricarica ne abbiamo scritto diverse volte. Tuttavia non sono ancora pronte perché ci sono ancora diversi aspetti e criticità che devono essere sistemati. Per esempio, tali accumulatori presentano una minore resistenza in condizioni di freddo estremo o quando si surriscaldano molto come capita quando si effettuano ricariche ad altissima potenza. A quanto pare, dalla Cina arriva una possibile soluzione. Un team di scienziati della Shenzhen International Graduate School dell’Università di Tsinghua e dell’Università di Tianjin ha scoperto un nuovo metodo per migliorare la resistenza, la longevità e l’affidabilità delle batterie allo stato solido. Il tutto è illustrato in una ricerca pubblicata su Nature.
UN’ARMATURA FLESSIBILE PER RIVESTIRE LE BATTERIE
Lo studio è intitolato “A ductile solid electrolyte interphase for solid-state batteries“. Il team di Tsinghua e Tianjin ha dunque sviluppato una soluzione che è stata definita come un’armatura flessibile che va a proteggere la batteria. In genere, questo strato protettivo noto come “solid electrolyte interphase" (interfase elettrolitica solida) è resistente ma fragile se si applica una pressione. Se si rompe, il litio si accumula in modo non uniforme, riducendo la durata della batteria. Quindi, invece che rendere questo strato protettivo ancora più resistente, il team di scienziati ha pensato di renderlo flessibile. Il tutto utilizzando materiali a base d’argento chiamati Ag₂S e AgF. Questo strato protettivo è in grado di flettersi leggermente senza andare a rompersi.
Questa flessibilità aiuta a mantenere una struttura stabile, consentendo comunque agli ioni di litio di muoversi agevolmente. I test di laboratorio hanno dato risultati positivi. Gli accumulatori dotati di questo stato protettivo flessibile hanno funzionato per oltre 4.500 ore in condizioni di utilizzo intenso e sono rimasti stabili per oltre 7.000 ore a -30 gradi, temperatura che normalmente porterebbe le batterie allo stato solido a guastarsi. Secondo la ricerca, il design di questo strato protettivo combina materiali morbidi e rigidi in una struttura stratificata che riduce le sollecitazioni interne, previene le rotture e mantiene il litio distribuito uniformemente durante i processi di carica e scarica delle batterie.
Dunque, una ricerca che mostra una possibile soluzione ad alcuni problemi delle batterie allo stato solido su cui il lavoro di sviluppo sta andando avanti.
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