Le batterie allo stato solido sono considerate la prossima frontiera della mobilità elettrica, in grado di offrire prestazioni superiori alle attuali batterie agli ioni di litio in termini di densità energetica, sicurezza, durata e velocità di ricarica. Tuttavia, la loro produzione industriale presenta ancora delle sfide tecnologiche e dei costi elevati che ne limitano la diffusione. Secondo un recente rapporto, la Cina potrebbe essere il paese chiave per lo sviluppo e la commercializzazione delle batterie allo stato solido.
Forse dalla Cina una soluzione alla produzione di massa delle batterie allo stato solido
Sembrerebbe che gli scienziati dell’Istituto di fisica dell’Accademia cinese delle scienze (CAS) abbiano trovato un modo per risolvere due grossi problemi che hanno impedito che le batterie allo stato solido venissero introdotte nella produzione commerciale su larga scala. Nello specifico, gli scienziati sono riusciti a trasformare i sali fusi a temperatura ambiente in vetri viscoelastici chiamati LACO e NACO. Ciò è stato possibile sostituendo alcuni atomi di cloro con atomi di ossigeno.
L’unicità di questo materiale è che ha una notevole capacità di piegarsi a temperatura ambiente, fornendo così un’elevata resistenza meccanica e aprendo la strada allo sviluppo di elettroliti allo stato solido. Questi vetri inorganici, noti anche come materiali VIGLAS, non solo resistono alla deformazione a un livello paragonabile a quello dei polimeri organici, ma hanno anche le caratteristiche desiderabili degli elettroliti inorganici già noti.
Pertanto supportano una tolleranza di tensione fino a 4,3 V e offrono un’eccezionale conduttività ionica superiore a 1 mS/cm (millisiemens per centimetro). Grazie a ciò si risolve il problema dell’instabilità meccanica e chimica, e senza la necessità di ricorrere ad alte pressioni o alte temperature. Un altro aspetto cruciale nello sviluppo e nella successiva implementazione delle batterie allo stato solido sul mercato sono i costi associati alla loro produzione. Tuttavia, queste nuove batterie CAS sono molto più economiche, poiché sono basate principalmente sull’alluminio, un materiale abbondante ed economico.
Secondo lo studio, infatti, le batterie basate su LACO hanno un costo materiale di 6,85 dollari al kg e quelle basate su NACO solo 1,95 dollari al kg. Cifre che contrastano con il costo di 319 dollari al kg dell’elettrolita solido Li6PS5CL attualmente predominante.
