L’auto elettrica è il mezzo migliore per l’ambiente rispetto ad un veicolo che utilizza combustibili fossili, ma uno dei maggiori problemi per la sua commercializzazione è il tempo necessario per ricaricare la batteria: un’ora o più. Un nuovo studio della Pennsylvania State University, tuttavia, ha sviluppato una tecnologia che potrebbe svolgere il lavoro in pochi minuti.
“Abbiamo dimostrato che possiamo caricare un veicolo elettrico in 10 minuti per un intervallo compreso tra 320 e 480 chilometri. E possiamo farlo per 2.500 cicli di ricarica, o l’equivalente di quasi un milione di miglia di viaggio“, ha detto l’ingegnere chimico Chao-Yang Wang.
Lo studio
La batteria che carica le auto elettriche è come il più comune cellulare, composta di ioni di litio. Per ottenere un caricamento superveloce, i ricercatori hanno dovuto superare alcuni ostacoli.
Uno di questi è stata la zincatura al litio (depositi di litio che si formano attorno all’anodo della batteria durante la carica), che spesso si verificano a velocità di carica elevate e peggiora notevolmente la durata e la sicurezza della batteria.
Dato che il calore non è buono per la batteria, i ricercatori hanno scoperto che temperature elevate per brevi periodi di tempo hanno effettivamente comportato una riduzione della galvanizzazione. In particolare, il riscaldamento temporaneo della batteria a 60 gradi Celsius per 10 minuti ha portato al modello teorico di ricarica superveloce della durata di circa 1.700 cicli. Al contrario, una batteria non riscaldata è durata solo 60 cicli.
“In passato, si credeva universalmente che le batterie agli ioni di litio dovessero evitare di funzionare a temperature elevate a causa delle preoccupazioni sulle reazioni collaterali accelerate. Questo studio suggerisce che i benefici della zincatura al litio mitigata ad alta temperatura con tempi di esposizione limitati superano di gran lunga gli impatti negativi associati alle reazioni collaterali esacerbate“, ha detto Wang.
Gli impatti negativi includono altre formazioni di batterie dannose come crescite di interfacce di elettroliti solidi.
In futuro
Il prossimo passo della ricerca è analizzare quali tipi di materiali sono necessari per caricare completamente una batteria in soli 5 minuti.
Un articolo sullo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Joule.
