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È stata sviluppata una batteria allo stato solido ultrasottile con prestazioni elevate

Le celle a bottone sono quasi gigantesche rispetto alle batterie AH-LLZO. (Immagine: pixabay)
Le celle a bottone sono quasi gigantesche rispetto alle batterie AH-LLZO. (Immagine: pixabay)
La densità di energia è alla pari con l'attuale tecnologia delle batterie. La nuova batteria può essere ridotta a uno spessore di pochi micrometri. Ma non è solo il risparmio di materiale ad essere notevole.

Due punti cruciali fanno sì che le batterie allo stato solido senza il tipico elettrolita liquido rimangano al centro della ricerca. Una batteria di questo tipo non può avere perdite ed è considerata molto più resistente agli incendi rispetto alle normali batterie agli ioni di litio. Inoltre, la densità energetica è pari ai migliori modelli attuali e potrebbe aumentare ulteriormente.

Se solo non ci fosse il problema che uno degli elettroliti più promettenti, con la sua elevatissima conduttività ionica, ha un grosso problema. La sua notevole conduttività lo rende altamente reattivo, tanto che a contatto con l'aria si forma rapidamente uno strato protettivo, simile a quello dell'alluminio o del rame.

Di conseguenza, le prestazioni della batteria diminuiscono molto rapidamente, il che significa che la durata delle batterie allo stato solido non può tenere il passo con le batterie attuali delle auto elettriche e certamente non con i modelli migliori, che superano le 10.000 cariche.

Invece di sviluppare una protezione sempre migliore contro questi processi chimici, l'Università di Pohang in Corea del Sud ha adottato un approccio diverso. Un additivo idrofobico è stato aggiunto all'elettrolita solido composto da litio, lantanio, zirconio e ossigeno (LLZO in breve). Questo a sua volta è composto da litio, alluminio e ossigeno

Pertanto, condivide un'intera gamma di proprietà con l'elettrolita vero e proprio, il che significa che i valori eccezionali della batteria non si deteriorano. Allo stesso tempo, si possono omettere i componenti inutili del sistema, perché l'umidità e l'acqua non possono danneggiare la batteria.

Il risultato è una batteria di appena 10 micrometri, più sottile di un capello umano. Inoltre, il design è estremamente robusto contro le influenze esterne e la densità energetica è di ben 500 wattora per chilogrammo.

Sarà interessante vedere per cosa potranno essere utilizzate le batterie ultrasottili. Oppure potrebbe essere possibile aumentare ulteriormente la densità energetica del sistema. Allora le batterie potranno essere più spesse e utilizzate per applicazioni mobili.

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Mario Petzold, 2024-06-13 (Update: 2024-06-13)