Gli ingegneri hanno sviluppato una nuova batteria al litio con elettrodi migliori che potrebbe cambiare significativamente la velocità di ricarica. La loro nuova batteria si ricarica in meno di cinque minuti, più velocemente di qualsiasi altra batteria attualmente disponibile sul mercato, in particolare per quanto riguarda le batterie dei veicoli elettrici.
I ricercatori hanno esaminato un sistema che presentava un’asimmetria tra la ricarica e la scarica. Avevano bisogno che si ricaricasse molto velocemente mentre si scaricava molto lentamente. Hanno osservato il tasso di reazione chimica rispetto al tasso di movimento di determinate sostanze chimiche per raggiungere il sito di reazione.
Hanno scoperto che l’indio era un metallo interessante da impiegare nella batteria. Si muove abbastanza velocemente ma ha una cinetica di reazione superficiale lenta, quindi può essere caricato abbastanza velocemente e scaricato lentamente. Un ottimo candidato.
“Il nostro obiettivo era creare progetti di elettrodi per batterie che si ricaricano e si scaricano in modo coerente con la routine quotidiana”, ha dichiarato l’autore principale Shuo Jin, della Cornell University, in una dichiarazione. “In termini pratici, desideriamo che i nostri dispositivi elettronici si ricarichino rapidamente e funzionino per periodi prolungati. Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo identificato un materiale anodico unico all’indio che può essere abbinato in modo efficace a vari materiali catodici per creare una batteria che si ricarica rapidamente e si scarica lentamente.”
La batteria è entusiasmante, ma non perfetta. L’indio è piuttosto pesante, quindi ciò influirebbe su dove e come tali batterie possono essere utilizzate. Tuttavia, i ricercatori ritengono che potrebbero esistere leghe con proprietà vantaggiose simili all’indio ma senza svantaggi, e queste potrebbero essere le batterie del futuro.
Lo sviluppo di una tale batteria significherebbe la possibilità di ampliare l’elettrificazione dei trasporti, sia in termini di “soste di rifornimento” che di distanza percorsa. Questo è spesso chiamato ansia da autonomia.
“L’ansia da autonomia è un ostacolo maggiore all’elettrificazione dei trasporti rispetto a tutti gli altri ostacoli, come il costo e le capacità delle batterie, e abbiamo identificato una via per eliminarla utilizzando progetti razionali di elettrodi”, ha aggiunto il professor Lynden Archer, che ha supervisionato il progetto.
“Se puoi caricare una batteria per veicoli elettrici in cinque minuti, voglio dire, accidenti, non hai bisogno di una batteria abbastanza grande per un’autonomia di 300 miglia [483 chilometri]. Puoi accontentarti di meno, il che potrebbe ridurre il costo dei veicoli elettrici, consentendo una maggiore adozione.”
Un articolo che descrive la scoperta è pubblicato sulla rivista Joule.
