Auto elettriche: 5000 km con una sola carica?
PER ORA RESTA UN MIRAGGIO
Attualmente, per le auto elettriche di fascia media, l’autonomia si attesta solitamente tra i 300 e i 400 km nell’uso reale. In questo contesto, un’autonomia potenziale di 5.000 km con una singola carica appare ambiziosa, specialmente se proviene da ricercatori delle università sudcoreane di Pohang e Sogang.
IL SEGRETO È NEL LEGAME
Secondo gli studi, il segreto risiede in un legante polimerico utilizzato per l’anodo. Tradizionalmente, le batterie agli ioni di litio utilizzano la grafite come materiale anodico. La nuova tecnologia propone di sostituire la grafite con un anodo di silicio in combinazione con polimeri a strati caricati. Questa innovazione promette “una capacità almeno dieci volte superiore” rispetto agli anodi di grafite convenzionali, mantenendo al contempo stabilità e affidabilità. Si ritiene che i materiali anodici a base di silicio possano “effettivamente decuplicare l’autonomia di un’auto elettrica”.
LA SFIDA DEL SILICIO
Il silicio ha la capacità di immagazzinare molta più energia rispetto alla grafite, ma presenta una sfida significativa: durante la reazione con il litio, il silicio si espande notevolmente, compromettendo le prestazioni e la sicurezza della batteria. Qui i leganti polimerici risultano fondamentali, progettati per controllare efficacemente questa espansione.
COME FUNZIONA IL NUOVO POLIMERO
Il nuovo polimero utilizza legami a idrogeno e forze di Coulomb (l’attrazione tra cariche positive e negative), che sono significativamente più forti e reversibili. Questa combinazione consente di gestire l’espansione del volume. Inoltre, la superficie degli anodi ad alta capacità è prevalentemente caricata negativamente. I polimeri a strati caricati sono disposti alternativamente con cariche positive e negative per legarsi efficacemente all’anodo. L’introduzione di polietilenglicole (PEG) aiuta a regolare le proprietà fisiche e facilita la diffusione degli ioni di litio, contribuendo a creare un elettrodo spesso con alta capacità e massima densità energetica nelle batterie agli ioni di litio.
ANCORA TANTE DOMANDE
Nonostante il potenziale enorme, restano alcune questioni fondamentali: quando questo materiale sarà pronto per la produzione in serie? Sarà possibile produrlo a prezzi accessibili per il mercato? Queste incognite sollevano cautela riguardo alla realizzabilità della rivoluzione dei 5.000 km, ma la ricerca ha indubbiamente aperto nuove prospettive nel campo delle batterie per veicoli elettrici.
