I produttori di batterie stanno esplorando diverse strade per il “dopo” LFP (batterie prive di cobalto), con particolare attenzione alla migliore densità energetica e al minor peso. Un recente studio rivela che gli accumulatori con a anodo e silicone-silicio potrebbe essere la strada da percorrere.
Il futuro dell’auto elettrica e la sua evoluzione dipendono molto dalla scienza delle batterie. Al momento in cui scriviamo, la maggior parte delle batterie che equipaggiano i nostri veicoli elettrici hanno la chimica NMC (nichel-manganese-cobalto) e in misura minore LFP (litio-ferro-fosfato, privo di cobalto).
Queste batterie hanno i loro vantaggi e svantaggi che ti abbiamo spiegato in un file dettagliato. Ma con il progresso della ricerca e dello sviluppo nel campo delle batterie, gli scienziati stanno esaminando altre sostanze chimiche e alcune di loro hanno un futuro brillante.
Silicio per sostituire la grafite?
Tra questi ci sono le batterie con a anodo e silicone-silicio (a volte chiamate batterie “silo di silicio”), uno sviluppo promettente nel campo delle batterie agli ioni di litio. Queste tecnologie mirano a sostituire parzialmente o completamente i tradizionali anodi di grafite con silicio o un composito silicone-silicio.
Il silicio può immagazzinare fino a 10 volte più energia della grafiteconsentendo di sviluppare batterie più compatte e leggere, con autonomia estesa per dispositivi elettronici e veicoli elettrici. Queste batterie potrebbero ridurre la frequenza di ricarica e accelerare l’adozione di veicoli elettrici, pur rimanendo compatibile con gli attuali processi produttivi.
Ovviamente, come ogni tecnologia, ci sono dei vincoli, in particolare l’espansione del volume del silicio durante la ricarica, che provoca crepe e limita la durata delle batterie. Per superare questi ostacoli, i ricercatori stanno sviluppando nanostrutture, materiali compositi, rivestimenti speciali ed elettroliti avanzati.
Se queste soluzioni verranno implementate con successo, le batterie al silicio potrebbero rivoluzionare non solo i veicoli, ma anche i dispositivi elettronici e lo stoccaggio stazionario dell’energia.
Cosa dicono i numeri?
Questo è anche ciò che rivela un recente studio Energia Paraclitoazienda americana specializzata nel settore degli anodi di silicio che lo annuncia questa tecnologia potrebbe ridurre il peso delle batterie del 50% raddoppiandone l’autonomia.
Lo studio dimostra che la tecnologia SILO Silicon consente di ridurre “Un pacco batteria da 80 kWh composto da 7.000 celle del peso di 565 kg è sceso a meno di 2.000 celle che pesano solo 150 kg, una riduzione del 73%”. Oltre a migliorare le prestazioni e l’efficienza del veicolo, “Un pacco da 300 kg dotato di questa tecnologia può fornire 160 kWh, raddoppiando l’autonomia da 290 miglia (467 km) a oltre 580 miglia (933 km)”.
Numeri seducenti sulla carta, ma solo su carta per il momento. Nel momento in cui scriviamo queste righe, l’unica applicazione concreta si trova sotto la nuova Mercedes Classe G elettrica, che monta una batteria con un nuovo anodo in silicone, che sostituisce la grafite, frutto dell’alleanza tra Mercedes e l’azienda californiana. Sila, un’azienda specializzata in questo settore.
La tecnologia sviluppata dalla Sila prometteva di aumentare la densità energetica di circa il 20% rispetto ad una batteria “tradizionale” di capacità equivalente.
Secondo l’azienda americana Basterebbero solo 20 minuti per recuperare ben l’80% di caricaanche se la Sila si è guardata bene dal specificare la potenza necessaria. L’azienda ha evidenziato anche la significativa riduzione del peso, pari a circa il 15%, per non parlare delle dimensioni ridotte del 20%. Infine, il design di questa batteria genererebbe dal 50 al 75% di CO22 meno per kWh rispetto alla grafite.
Quest’anno abbiamo potuto testare la Mercedes Classe G 580 equipaggiata con questa famosa batteria, e tanto vale dirvi che non era proprio palpabile in termini assoluti, la Classe G non era necessariamente il dimostratore tecnologico ideale per questo una specie di cosa con il suo peso pachidermico, il suo fisico da blocco di cemento e il suo potere eccessivo.
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