Le automobili elettriche potrebbero beneficiare in un futuro prossimo di pacchi batteria molto più efficienti e duraturi rispetto a quelli montati sui modelli in commercio attualmente, andando così a eliminare una delle voci critiche spesso evidenziate dai detrattori della propulsione alternativa.
La novità consiste nelle cosiddette “batterie auto-riparanti”, ovvero unità in grado di rigenerarsi tra un ciclo di ricarica e l’altro mantenendo inalterata per lungo tempo la loro capacità di immagazzinare energia. A lavorare su questo nuovo tipo di batterie al litio è un gruppo di scienziati tra cui ci sono il professor Yi Cui della Stanford University e il professor Zhenan Bao.
Al centro della loro attenzione è finito il silicio che, tra una fase cattura di elettroni e quella del loro rilascio (corrispondenti rispettivamente alla ricarica e al successivo rilascio dell’energia accumulata), subisce delle crepe nella sua struttura che ne limitano la capacità di generare un contatto elettrico, causando la perdita della proprietà degli anodi di attirare elettroni e avendo come risultato pratico una batteria che non riesce più a immagazzinare la stessa quantità di energia che immagazzinava da nuova.
Gli scienziati hanno preso come esempio la capacità degli esseri viventi di auto-guarire dalle ferite, pensando così di impiegare un rivestimento polimerico capace di simulare le proprietà auto-rigeneranti della pelle per rivestire l’elettrodo in silicio delle batterie al litio.
Non appena i legami molecolari del silicio si rompono generando delle crepe, questi polimeri provvedono ad attrarsi ricostruendo i legami e facendo mantenere all’elettrodo la sua forma originale, consentendogli così di continuare ad attrarre elettroni senza una significativa perdita di efficienza.
Secondo Yi Cui e i suoi colleghi, le batterie dotate di questa tecnologia assicurano oltre 100 cicli di carica e scarica, ma l’obiettivo è quello di mettere a punto accumulatori per auto in grado di assicurare fino a 3.000 cicli completi.
Se il rivestimento polimerico è associato a un catodo convenzionale, si ottiene il vantaggio di riuscire a immagazzinare il 40% di energia in più rispetto alle batterie al litio attuali, ma il valore può addirittura triplicare se si impiega un catodo ad alta capacità.
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Sembra quindi che gli scienziati al lavoro su questa soluzione siano sulla buona strada per far compiere un passo avanti all’automobile elettrica e, più in generale, a tutti i dispositivi che richiedono delle batterie per poter funzionare.
Nonostante le buone premesse, però, il percorso per uno sbarco sul mercato della batterie in grado di auto-rigenerarsi appare ancora lungo e complesso, sia perché la tecnica di costruzione deve ancora essere affinata, sia perché i costi dei materiali usati sono al momento troppo alti per poter dare vita a batterie accessibili alla maggior parte dei clienti.
