Raddoppiare la durata di vita delle batterie: la tecnologia di ricarica ottimizzata lo rende possibile

Lasciamo che qualcun altro dica che gli acceleratori di particelle non hanno alcun impatto sulla vita quotidiana. Gli esperimenti presso i sincrotroni BESSY II e PETRA III dell'Helmholtz-Zentrum di Berlino, in Germania, potrebbero avere un impatto importante su tutti i nostri dispositivi mobili - compresi, ovviamente, gli EV, le biciclette elettriche e altro ancora.

In entrambe le strutture, è stato possibile osservare gli anodi e i catodi delle normali batterie agli ioni di litio durante la carica. Più specificamente, l'attenzione era rivolta ai processi di invecchiamento a livello molecolare, che deteriorano gradualmente le condizioni generali delle batterie ricaricabili ad ogni processo di ricarica. Sono state utilizzate la spettroscopia Raman e la spettroscopia a raggi X per identificare le singole molecole in base alla diffusione della luce e dei raggi X.

In diverse serie di test, le batterie usate in commercio sono state caricate con una corrente costante o con picchi di corrente pulsata. Grazie all'acceleratore di particelle, è stato possibile guardare all'interno della batteria e vedere come invecchiava dopo poco tempo.

Invece di misurare e confrontare le capacità, è stato possibile osservare direttamente le piccole fratture nella struttura delle celle e i depositi sull'anodo. A differenza dei processi di carica con corrente costante, è stato osservato un deterioramento significativamente minore all'interno delle batterie quando è stato cambiato il protocollo di carica.

Secondo lo studio, la frequenza selezionata ha l'influenza maggiore. La carica ad alta frequenza con corrente ad onda quadra, cioè brevi impulsi di corrente, ha raddoppiato il numero di cicli di carica fino a quando la capacità totale è scesa all'80 percento della potenza iniziale.

I caricabatterie dovranno certamente essere adattati e i tempi di ricarica potrebbero anche allungarsi. D'altra parte, questa semplice conversione dei processi di carica offre la possibilità di utilizzare la tecnologia delle batterie esistenti, che vengono prodotte in grandi quantità, per un tempo doppio.

La batteria di un notebook potrebbe quindi essere utilizzata per dieci anni, invece di quattro o cinque. È anche molto probabile che la tecnologia possa essere trasferita alle batterie delle auto elettriche. La loro vita utile è specificata da numerosi produttori come almeno 150.000 chilometri (100.000 miglia). Questa cifra potrebbe anche essere aumentata in modo significativo.