Batterie stato solido, la svolta passa dal catodo

Le batterie allo stato solido sono un tema molto dibattuto negli ultimi tempi. Lo sviluppo di questa tecnologia molto importante per il futuro delle auto elettriche sta andando avanti e, adesso, dalla Cina, arrivano alcune interessanti novità. Si potrebbe pensare che sulle batterie allo stato solido, l’elemento più innovativo e importante sia l’elettrolita sul cui sviluppo le aziende del settore stanno investendo molto. Eppure, dal terzo summit cinese sull’innovazione delle batterie allo stato solido, tenutosi a Pechino all’inizio di questo mese, è emerso che lo sviluppo e l’innovazione sul catodo saranno fondamentali per spostare le batterie allo stato solido dal laboratorio alla produzione commerciale vera e propria.

L’IMPORTANZA DEL CATODO

Il professor Xia Dingguo dell’Università di Pechino ha spiegato questa problematica, evidenziando il lavoro che deve essere svolto sul catodo per poter arrivare alla produzione in massa delle batterie allo stato solido. Si prevede che le batterie allo stato solido raggiungeranno un’elevata densità energetica, una grande sicurezza, una lunga durata e costi contenuti, ma per raggiungere tutti questi obiettivi sarà fondamentale il lavoro su catodo.

I test con catodi ad alto contenuto di nichel hanno evidenziato una migliore stabilità termica. Tuttavia, presentano rischi per la sicurezza in condizioni di corrente o tensione elevate a causa del fenomeno della polarizzazione locale, cioè quando c’è un contatto non ottimale tra catodo ed elettroliti. Si crea quindi un passaggio instabile di corrente che può accelerare il degrado della batteria. Per risolvere questa problematica, le aziende che si occupano delle batterie stanno sviluppando diverse tipologie di elettroliti a base di ossidi, solfuri e cloruri. Soluzioni mature e funzionali che comunque presentano anche loro dei difetti.

Guardando al futuro, si prevede che il settore seguirà percorsi diversi per diverse applicazioni. Ad esempio, per i veicoli elettrici di fascia alta saranno utilizzate batterie con elettroliti polimerici. Tuttavia, lo sviluppo e l’innovazioni sul catodo saranno fondamentali per risolvere davvero le problematiche evidenziate. Gli elettroliti rimangono importanti, ma la densità energetica, i costi e la stabilità dipendono fondamentalmente dallo sviluppo del catodo. Per tale motivo, azienda come CATL, BYD ed Eve Energy hanno avviato lo sviluppo integrato di catodici ed elettroliti. I prossimi due anni saranno molto importanti per lo sviluppo delle batterie allo stato solido, con la Cina che intende confermare la sua leadership nel settore delle batterie anche con l’arrivo di questa tecnologia.