Auto elettriche, il "segreto" per ricariche più veloci e batterie più longeve

Il tema della ricarica veloce delle batterie dedicate alle auto elettriche continua a tenere banco. Una novità in tal senso arriva dall'Università di Pisa. Antonio Bertei e Marco Lagnoni, rispettivamente professore associato e ricercatore in Ingegneria Chimica al Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell'ateneo toscano, hanno annunciato il loro nuovo studio, pubblicato su Nature Communications assieme ai colleghi di altre otto prestigiose realtà internazionali, che promette di trovare una soluzione che renda più appetibile la mobilità elettrica.

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"La capacità di ricarica rapida, l'autonomia e la sicurezza delle batterie agli ioni di litio sono oggi i fattori che maggiormente influenzano una più ampia diffusione sul mercato dei veicoli elettrici, ma grazie ai risultati ottenuti dal nostro studio questi limiti potrebbero essere superati entro i prossimi anni - spiega il professor Bertei -. Le indagini compiute ci hanno permesso di quantificare in modo definitivo i meccanismi che aggravano l'invecchiamento durante la ricarica rapida delle batterie al litio che utilizzano elettrodi in grafite".

Placcatura al litio: cos'è

In pratica, il gruppo di ricerca ha dimostrato che il processo di ricarica rapida, così come è concepito oggi, può causare una deposizione di litio metallico sulla superficie dell'anodo di grafite (l'elettrodo negativo). Questo fenomeno, definito 'placcatura al litio', se non opportunamente considerato, può portare alla perdita irreversibile di litio, limitando le prestazioni energetiche e compromettendo la sicurezza delle batterie. Ma la cosa più importante è che i ricercatori hanno confermato che tale fenomeno è in parte reversibile, delineandone con precisione la dinamica del suo riassorbimento e come integrarla nel funzionamento complessivo della batteria. Un risultato, questo, ottenuto proprio grazie al contributo dell'Università di Pisa, che ha sviluppato modelli fisico-matematici avanzati a supporto e integrazione di analisi sperimentali.

"Aspettare per essere più veloci"

"Il modello computazionale che abbiamo messo a punto per questo studio ha permesso di osservare 'in diretta' il processo di 'placcatura al litio' della grafite e di dimostrare che questo può essere riassorbito dall’elettrodo, rallentando così l’invecchiamento delle batterie - aggiunge Lagnoni -. È sufficiente inserire delle pause a determinati livelli di ricarica. Tanto che, con i colleghi, abbiamo coniato il motto 'aspettare per essere più veloci’, per descrivere l’impostazione che dovrà informare lo sviluppo dei protocolli avanzati di ricarica rapida del futuro concepiti per le batterie automobilistiche di prossima generazione".
Il risultato ottenuto dallo studio potrebbe certamente rivoluzionare il futuro della mobilità elettrica. Non resta che attendere dei nuovi aggiornamenti.

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