La nuova batteria per auto elettriche si ricarica in 3 minuti e dura 20 anni: ‘Potrebbe cambiare le regole del gioco’ | Scienza

La tecnologia è stata sviluppata da Xin Li e dai suoi colleghi della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS). Nel 2021, insieme a William Fitzhugh e Luhan Ye, due studenti che hanno contribuito a sviluppare la batteria, Li ha co-fondato Adden Energy, una startup con sede a Waltham, nel Massachusetts. La loro azienda ha ricevuto la licenza insieme a 5,15 milioni di dollari aggiuntivi per costruire la batteria su larga scala per le auto elettriche. Vogliono raggiungere questo obiettivo entro tre o cinque anni.

La batteria sviluppata dai ricercatori di Harvard è una batteria al litio metallico, non la batteria agli ioni di litio che si trova oggi nelle auto elettriche esistenti. Le batterie al litio metallico possono immagazzinare molta più energia nello stesso volume e ricaricarsi in una frazione del tempo rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Il prototipo della nuova batteria ha funzionato molto bene in laboratorio. Ha raggiunto velocità di ricarica di soli tre minuti con oltre 10.000 cicli prima che si esaurisse. “Abbiamo ottenuto da 5.000 a 10.000 cicli di carica nella vita di una batteria in laboratorio, rispetto ai 2.000-3.000 cicli di carica anche per i migliori della categoria”, ha affermato Li. Non vedo limiti fondamentali al ridimensionamento della nostra tecnologia delle batterie. Potrebbe essere un punto di svolta.

Il design della batteria si ispira a quello che gli americani chiamano “sandwich BLT”. Si tratta di due fette di pane con condimenti tra: pancetta (pancetta), lattuga (lattuga) e pomodoro (pomodoro). Tradotto in batteria: la fetta di pane inferiore è l’anodo metallico al litio, la lattuga è grafite, lo strato di pomodoro è il primo elettrolita, lo strato di pancetta è il secondo elettrolita e la fetta di pane superiore è il catodo. Questa struttura complicata ha lo scopo di evitare che la durata della batteria venga ridotta dai cosiddetti “dendriti”. Si tratta di strutture piccole, dure, a forma di albero a cui le batterie al litio metallico sono sensibili e che interferiscono con il loro funzionamento.

Le attuali batterie agli ioni di litio nelle auto elettriche diventano meno efficienti nel tempo e hanno una durata massima di sette-otto anni. La sostituzione della batteria con una nuova è così costosa che spesso i conducenti fanno meglio ad acquistare un nuovo veicolo elettrico. La nuova batteria al litio metallico può prolungare la vita delle auto elettriche a circa 20 anni, paragonabile a quella delle auto a benzina e diesel. La batteria non deve essere sostituita durante questo periodo. Potrebbe fare la differenza.