Batterie agli ioni di litio: ricerca svela come migliorare prestazioni del 50%

Uno studio portato avanti da un team dello SLAC-Stanford Battery Center ha dimostrato come sia possibile migliorare in modo considerevole le prestazioni delle batterie agli ioni di litio.

Secondo gli esperti, queste batterie presentano una caratteristica per cui le loro prestazioni e durata sono influenzate dal metodo di carica iniziale dopo la fabbricazione. Creando una cella a sacchetto dotata di un elettrodo positivo e negativo, a cui è stata aggiunta una soluzione elettrolitica, sono stati effettuati diversi test con la simulazione di cariche delle batterie.

In questo contesto, grazie a sistemi di apprendimento automatico, è stato possibile comprendere come temperatura e flusso di corrente durante la ricarica influenzano fortemente il funzionamento futuro delle batterie. Durante la prima carica, il litio disattivato forma un rivestimento chiamato “SEI” sulla superficie dell’elettrodo negativo, che diventa una sorta di protezione per l’elettrodo stesso.

La nuova soluzione rende le batterie agli ioni di litio e abbassa i tempi di trattamento per i produttori

In precedenza altre ricerche hanno evidenziato come una carica iniziale lenta a bassa corrente può ridurre il tasso di disattivazione del litio al 9%. Proprio per questo motivo i produttori utilizzano una particolare tecnica di carica prima di lanciare i dispositivi sul mercato, ovvero fase di carica lenta che può richiedere anche 10 ore.

Il più recente studio è però andato ben oltre, scoprendo come una ricarica rapida a corrente elevata può sì aumentare il tasso di disattivazione del litio ma, allo stesso tempo, la degradazione può poi essere eliminata attraverso cicli di carica gestiti in modo corretto. Nel complesso, la nuova tecnica elaborata dagli scienziati potrebbe aumentare la durata di una carica del 50% e, allo stesso tempo, permettere ai produttori di spendere solo 20 minuti (invece delle suddette 10 ore) per la prima carica.

Giusto pochi giorni fa, altri scienziati hanno ideato un nuovo gel elettrolitico in grado di rendere le batterie realizzate con questa tecnologia molto più sicure, riducendo ulteriormente le già bassissime possibilità di esplosione.