Nuovi anodi per le batterie al litio

Un gruppo di ricercatori presso l'Argonne National Laboratory ha messo a punto un metodo per la realizzazione degli anodi delle batterie al litio che consente di costruire accumulatori più sicuri, più longevi e dalla maggiore autonomia operativa rispetto a quanto possibile con le tecniche di produzione attuali.

Nelle tradizionali batterie agli ioni di litio, gli anodi sono composti da ossido di cobalto che, nel caso di surriscaldamento o cortocircuito, possono rapidamente portare ad un improvviso aumento della temperatura della batteria e, nei casi più gravi, addirittura alla combustione.

Ciò accade perché quando l'ossido di cobalto si scalda, inizia a rilasciare ossigeno, il quale reagisce con il solvente presente nell'elettrolita della batteria e genera ancor più calore, innescando un circolo vizioso che alimenta la reazione. I ricercatori dell'Argonne National Laboratory hanno risolto questo problema utilizzando, in virtù di una migliore stabilità chimica, ossido di manganese al posto dell'ossido di cobalto.

Vi sono però ulteriori sviluppi all'orizzonte: i ricercatori mirano infatti a sostituire una parte degli ossidi di metalli presenti nell'elettrodo con elementi simili ma completamente inerti dal punto di vista elettrochimico. Questo materiale composito non contribuirebbe alla conservazione dell'energia, dal momento che non rilascia ne' assorbe ioni di litio quando la batteria è in fase di carica o di scarica.

Il materiale inerte renderebbe il composto ancor più stabile rispetto ai tradizionali materiali utilizzati per la realizzazione degli elettrodi, conferendo così una maggiore durata nel tempo. Una versione di batteria basata su questo tipo di approccio permetterebbe fino a 1500 cicli di carica/scarica con una minima perdita di capacità: più del doppio del ciclo di vita di una tradizionale batteria agli ioni di litio.

L'elettrodo di nuova concezione è inoltre in grado di stoccare dal 45% al 50% di energia in più il che si traduce, pensando in termini di una batteria completa, in un incremento di capacità dal 20% al 30% in più.

Lo sviluppo di questa tecnologia sarebbe comunque a buon punto: lo scorso mese, infatti, la società giapponese Toda Kogyo si è assicurata i diritti di licenza per poter avviare la produzione commerciale di batterie basate su quanto sviluppato dall'Argonne National Laboratory. Secondo quanto si apprende, Toda Kyogo sarebbe già in grado di poter produrre il materiale necessario per la realizzazione di un volume di 30 milioni di batterie per notebook all'anno.