Solo 10 minuti per ricaricare la batteria: la soluzione che potrebbe aiutare le auto elettriche

Molti automobilisti sono scoraggiati dall’acquistare una vettura completamente elettrica a causa dei tempi di ricarica considerati ancora troppo lunghi. Ma le batterie sviluppate da un team di ricercatori della Pennsylvania State University potrebbero cambiare le cose e facilitare la transizione verso una mobilità più sostenibile.
Federico Turrisi 27 novembre 2019

Immagina questa scena. Hai appena parcheggiato la tua auto elettrica ed entri in un bar. Il tempo di prendersi un caffé e sorpresa: la vettura si è ricaricata completamente ed è pronta di nuovo a percorrere 500 chilometri. Tutto questo potrebbe essere reso possibile da delle speciali batterie al litio sviluppate da un gruppo di ricerca della Pennsylvania State University guidato da Chao-Yang Wang, professore di ingegneria meccanica. Per le automobili elettriche potrebbe essere un'autentica svolta, lo strumento che ne permetterebbe una più ampia diffusione. Secondo un'indagine effettuata dall’Osservatorio Auto Findomestic, tra i motivi che tengono ancora lontani gli automobilisti dalle vetture elettriche ci sono proprio i tempi di ricarica, considerati troppo lunghi in confronto a un normale rifornimento dal benzinaio.

In che cosa consiste l'innovazione presentata dai ricercatori americani sulla rivista Joule? L'argomento è molto complesso ma proviamo a semplificare. Per effettuare una ricarica in soli 10 minuti occorrono batterie in grado di assorbire una potenza di 400 chilowatt. Il punto è che le batterie al litio di solito si deteriorano quando vengono caricate rapidamente a temperature inferiori a 10 gradi. D'altro canto, le temperature più elevate permettono di aumentare l'efficienza, ma lunghi periodi di esposizione al calore danneggiano la batteria. Inoltre, maggiore è la rapidità della ricarica, maggiore è la tendenza degli ioni di litio, che si spostano dall’elettrodo positivo a quello negativo, a depositarsi sulla superficie dell'elettrodo negativo, facendo diminuire la vita della batteria.

La nuova superbatteria è in grado di sopportare 2.500 cicli di ricarica, corrispondenti a 750 mila chilometri di percorrenza dell’auto

Gli studiosi hanno pensato allora di aggirare questi ostacoli riscaldando preventivamente la batteria a una temperatura superiore a quella necessaria per far accumulare le placche di litio sull’elettrodo negativo e inserendo pellicole di nichel dello spessore di 1 micron tra gli strati dell’elettrodo. In meno di mezzo minuto il nichel reagisce alla corrente, portando l’intera batteria alla temperatura di 60 gradi centigradi. Con questo espediente, spiegano i ricercatori, la batteria può sopportare 2.500 cicli di ricarica, corrispondenti a circa 750 mila chilometri percorsi con l'auto. Chao-Yang Wang ha già annunciato che il prossimo obiettivo del suo team di ricerca è realizzare una batteria che si ricarica in soli 5 minuti.

Fonte| "Asymmetric Temperature Modulation for Extreme Fast Charging of Lithium-Ion Batteries" pubblicato su Joule il 30 ottobre 2019