Il mondo delle batterie è in fermento, e stavolta la notizia arriva dritta dalla Cina, con un annuncio che – se confermato nei fatti – potrebbe segnare un punto di non ritorno. In positivo. Catl, il colosso che rifornisce metà dei costruttori auto del pianeta (da Tesla a BMW, passando per i brand cinesi), ha dichiarato di aver compiuto un grosso passo in avanti nello sviluppo delle batterie LMB, cioè al litio metallico. I vantaggi? Si punta in alto: più energia, meno peso e maggiore durata.
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Aumenta il ciclo di vita
Finora, le batterie al litio metallico erano una specie di sogno sulla carta. Nei test reali crollavano dopo poco. Ottima densità energetica, certo, ma per un intervallo di tempo risibile. In pratica: tanta corsa, ma per pochi giri. Troppo instabili, troppo fragili, troppo lontane dal poter soddisfare le necessità dell’uso quotidiano su strada o in volo. Oggi invece Catl (coinvolta nel nuovo stabilimento Stellantis) sostiene di aver trovato il modo di allungare considerevolmente il ciclo di vita.
Il nuovo prototipo, ottimizzato grazie alla cosiddetta “mappatura quantitativa”, ha raggiunto 483 cicli completi di carica/scarica. E punta a una densità energetica superiore a 500 Wh/kg. Un’enormità, se paragonata ai 375 Wh/kg registrati dai migliori accumulatori allo stato solido in circolazione. Questo parametro, la densità energetica, è l’epicentro: aumentare energia nello stesso spazio vuol dire auto più leggere, snelle e con tanta autonomia extra, oppure aerei elettrici finalmente in grado di volare davvero, senza restare idee su un PowerPoint.
Le modifiche al sistema
Al di là dei numeri, la novità consiste nella diagnosi del problema. Catl ha fatto un lavoro quasi da detective: ha monitorato l’evoluzione chimica del litio e dei componenti dell’elettrolita durante ogni fase del ciclo. E ha scoperto l’osso duro: il colpevole del decadimento era il sale elettrolitico LiFSI, reo di consumarsi a ogni scarica della batteria. Addirittura il 71% veniva bruciato. Una catastrofe, se intendi superare i oltre due anni. Il team ha quindi capito che non basta ottimizzare l’anodo o il catodo: bisogna proteggere l’elettrolita, altrimenti il sistema intero va a rotoli.
La soluzione – geniale nella sua semplicità – è stata quella di introdurre un diluente a basso peso molecolare. Sembra una cosa da laboratorio nerd, in pratica, però, ha permesso di incrementare la percentuale di sale utile, migliorare la conduttività ionica (cioè la capacità della batteria di far girare corrente), abbassare la viscosità, senza appesantire l’elettrolita. Ecco allora ciclo di vita raddoppiato. Una batteria che non solo va forte, ma non muore subito.
Catl brinda al “cambio di paradigma” nello sviluppo delle batterie. Cantare vittoria è forse prematuro. Tuttavia, nel caso in cui le promesse venissero mantenute pure fuori dal laboratorio, potremmo davvero essere a un punto di svolta. Soprattutto per i veicoli elettrici a lunga percorrenza e per l’aviazione elettrica, un settore che finora ha sempre avuto problemi a causa del peso e della scarsa autonomia. Insomma, se finora le batterie al litio metallico erano la promessa non mantenuta, oggi sembrano pronte a salire in campo sul serio. E questa volta, magari, a restarci.
