Samsung sviluppa una batteria a stato solido da 800 Km di autonomia

11 Marzo 2020 131

Samsung ha trovato un modo per rendere le batterie a stato solido più affidabili. Il futuro delle auto elettriche passa soprattutto nello sviluppo delle batterie. Oggi, gli accumulatori in grado di garantire un'adeguata autonomia pesano ancora molto, si degradano nel tempo e non garantiscono ancora tassi di ricarica così elevati da permettere di fare un pieno di elettroni rapidamente. La soluzione a tutti questi problemi si chiama "batteria a stato solido", una tecnologia molto promettente su cui molte aziende stanno lavorando.

L'azienda sud coreana potrebbe essere molto vicina a risolvere questo problema con una nuova interessante scoperta. I ricercatori dell'Advanced Institute of Technology e dell'R&D Institute Japan (SRJ) di Samsung hanno presentato un interessante studio su batterie a stato solido in grado di offrire alte prestazioni e una lunga durata. Questo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Energy.

BATTERIA A STATO SOLIDO

I vantaggi delle batterie a stato solido sono importanti. Rispetto agli accumulatori che usano la tecnologia agli ioni di litio che utilizzano elettroliti liquidi, le batterie a stato solido supportano una maggiore densità energetica e utilizzano elettroliti solidi, che sono più sicuri. Questo significa poter realizzare pacchi batteria di maggiore capacità energetica rispetto agli attuali ma più piccoli e leggeri.

Tuttavia, ci sono ancora dei problemi con questa innovativa tecnologia. La criticità riguarda il fatto che gli anodi metallici usati possono produrre effetti collaterali indesiderati che riducono la durata e la sicurezza della batteria. In particolare, si assiste alla comparsa di dendriti cioè di cristalli aghiformi che possono svilupparsi sull'anodo di una batteria durante la carica. Samsung avrebbe trovato una soluzione a questo problema.


I ricercatori della casa coreana hanno proposto di utilizzare, per la prima volta, uno strato composito argento-carbonio (Ag-C) come anodo. Si è scoperto, infatti, che utilizzando questa soluzione tecnica su di un prototipo di una cella a sacchetto è stato possibile realizzare una batteria a stato solido in grado di supportare una maggiore capacità energetica e di garantire una vita più lunga e una sicurezza maggiore.

Con uno spessore di soli 5 µm (micrometri), lo strato di nanocomposito ultrasottile Ag-C ha permesso al team di ridurre lo spessore dell'anodo e aumentare la densità di energia fino a 900 Wh / L. Inoltre, ha consentito di ridurre il volume del prototipo di circa il 50% in meno rispetto a una batteria agli ioni di litio convenzionale. Il risultato finale di questa sperimentazione è una batteria a stato solido in grado di offrire un'autonomia sino a 800 Km con una durata di 1.000 cicli. Questo significa teoricamente un'affidabilità sino a 800.000 Km.

Questa promettente ricerca fa quindi ben sperare per il futuro delle batterie per le auto elettriche. La strada da percorrere è certamente ancora molto lunga ma la ricerca sta andando avanti e nel giro di alcuni anni questa tecnologia potrebbe ufficialmente affacciarsi all'interno della produzione di massa dei veicoli elettrificati.


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Commenti

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The Chiorbolo

Costa molto di più caricare dalle colonnine, piuttosto che a casa
Sul risparmio ci può essere in alcuni casi, ma non credo che sia giustificato per fare tutto sto casino.
È una questione "ambientale" in teoria, in pratica pure questa giustificazione non è così fondata perché se l'energia e le batterie sono fatte inquinando, hai solo spostato il problema da un'altra parte, senza risolverlo.

NEXUS

visto che ormai le auto elettriche sono come delle lavatrici, mi aspetto tra qualche anno auto marchiate Samsung e LG

NEXUS

non è più di samsung, ma di renault da anni ormai

e quanto vai a pagare di bollette? Già solo il servizio di base costa tantissimo. Secondo me non ci sarà nessun risparmio con l'elettrico ma sarà solo un fattore ambientale

Alessandro Pia

Idrogeno, batterie, gasolio, benzina?
Ci sa da muove meno. E senza tutto quel frenetico spostarsi non si muore perdio. Coronavirus insegna.

Alessandro Pia

E se invece invento il teletrasporto? Penso dove voglio andare, premo un pulsante, ed il gioco è fatto. Semplice, no?

Mois

Concordo in pieno che il tempo di ricarica è un problema e che le batterie non sono ancora completamente pronte.
Inoltre ricordo anche che un motore a gasolio di ultima generazione inquina meno pure di un motore a diesel ed emette meno CO2 di un motore a gas.
Ma l'idrogeno ha un'altra difetto, la densità volumetrica.
Concentrandoci anche solo sullo stoccaggio, ilserbatoio di gasolio o benzina ha circa 10mwh/litro mentre l'idrogeno nella forma più comrpessa possibile (stato liquido a meno252 gradi) ha 1 MWh/litro. A questo devi aggiungere le dimensioni delle fuel Cell che fidati del no ingombranti e inoltre richiedono una batteria al litio di supporto.
Mentre la batteria ha densità volumetriche più basse si ma non necessita di fuel Cell .. quindi è sia fonte di energia che di potenza.
Quindi neanche l'idrogeno mi sembra perfetto per il trasporto pubblico... Poi a -252 gradi come lo tieni? Serve altra energia... E se per sbaglio va qualcosa storto con il controllo di temperatura... Puoi immaginare il botto...

Andrearocca

cosa c'entra qua si riferisce ai km con una sola ricarica...

Maurizio Messeri

Tesla ha giá batterie che durano 800.000 km garantite 8 anni e stanno lavorando per portarla ad 1.000.000

Alex

Ascoltami bene non sono fratello di nessuno, ciò che dico è fondato sulla mia esperienza dal momento in cui ho a che fare con una persona con disabilità gravi ed essendoci dentro posso dirti che certe cose le vivo e vedo in prima persona,(difficoltà nel reperire fondi) dunque prima di tirare frecciate a caso pensaci. Io non ho offeso nessuno nel mio post tanto meno te.leggo tutti i giorni di colossi che smuovono soldi per migliorare display, batterie, autonomia, honda si quella delle auto moltissimi anni fa creò ed è tuttora inutilizzabile grazie all OMS una macchina per la mappatura del cervello che poteva aiutare chi aveva problemi comunicativi, sai nel mondo del l'autismo che aiuto avrebbe dato? Ma non ne parla nessuno era semplicemente quello il senso del mio post. Un saluto.

Michele Borsini

Hai ragione, l idrogeno ricavato da processo elettrolitico dall' acqua necessita di energia elettrica con rendimenti energetici pessimi, quindi è un vettore di energia che ha passaggio di trasformazione in più. Comunque il sistema di mobilità tramite batteria ancora mi sembra troppo acerbo per sostituire in toto la mobilità a motore termico, forse per il trasporto privato si potrebbe più facilmente abituarsi, ma nel settore dei trasporti diventerebbe davvero un incubo, ci sono troppe variabili che aggiungere tempi di ricarica creerebbero davvero inefficienze economiche. Saluti

Leo Fabiani

Infatti la corrente la devi produrre con una fonte energetica.
Idem x l idrogeno, quindi Non ha senso sprecare energia (elettrica) x fare idrogeno quando puoi i
Usare la corrente o la benzina direttamente senza conversioni e complicazioni (e perdite)

Mois

Spero la smettano con sta bugia dell'idrogeno.
È un vettore energetico e pure di scarso rendimento!
Pericoloso, difficile da stoccare e da trasportare.
Ma fa comodo per spennare i polli...
Ribadisco
Elettrolisi 60/70% efficienza
Stoccaggio trasporto 80/85%
Fuel Cell per auto 40/50%
Fa 20/25 % hai capito bene!! Per usare 1kwh devo sprecarne 5kwh!!!! Dove sta la eco-sostenibilità.
Se già ora abbiamo difficoltà a produrre energia elettrica sufficiente!

Mois

L'idrogeno si produce con l'elettricità.
Per 1 kWh di energia utile disponibile su in auto ne consumi circa 5 kWh in stabilimento per produrlo.
Elettrolisi rendimento 60/70%
Compressione e trasporto rendimento 80/85%
Rendimento fuel Cell di tipo idoneo a trasporto 40/50 %.
Basta moltiplicare tutto e ottieni un rendimento ridicolo....
Saresti disposto a pagare 5 volte di più per avere un rifornimento in 10 minuti invece che in 30 o anche 60?
Poi si fa tutto in nome dell'ambiente ma allora che senso ha consumare 5kwh per usare 1kwh?

Mois

Il rendimento di un sistema ad idrogeno è complessivamente del 20/25% partendo dall'elettricitá che è la fonte migliore di energia.
Il rendimento di un sistema a batteria è del 80/85%.
Sì hai capito bene con con l'idrogeno consumi 4 volte l'energia che consumeresti con una batteria ... Per non parlare del pericolo, della difficoltà nel trasporto stoccaggio e produzione di idrogeno......

Fabricio Brazi

Scusa ne la mia ignoranza. Una unica batteria con buona autonomia, più flessibilità e più durabilità. Ok. Ma alla fine se ho una batteria di piccola media dimensione peso che immagazina una determinata potenza che poi in uscita raddoppia e moltiplica la potenza tramite un generatore/un alternatore potente in modo tale di permettere di ricaricare un'altra batteria di capacità uguale.. 8 cuso. Una batteria ricarica l'altra..

Michele Borsini

Anche l energia elettrica è un vettore di energia...

Leo Fabiani

10 minuti... Impossible

Leo Fabiani

Mai, l idrogeno non è un combustibile ma un vettore di energia. Oltre a tutto un casino x il contenimento in serbatoi e i rischi di esplosione (vedi lindenberg)

Michael Polisini

Però è anche vero che in quel modo i riferimenti avvengono in meno di dieci minuti e l'autonomia delle macchine diciamo, a idrogeno, è decisamente maggiore. Mediamente riescono a superare senza alcun problema i 600 km

The_Th

potresti arrivare al 100% in 10 minuti se all'80 ci arrivi in 5/6 per dire...
Comunque sarebbe accettabile un 80% in 10 minuti, allo stato attuale ci vogliono 60 minuti, decisamente troppo per chi viaggia, e soprattutto perchè ci sono poche colonnine con questa capacità...

Andrearocca

niente male e Tesla muta!

nexus5

Le dimensioni sono specificate… 900Wh/L secondo te L per cosa stà? (Te lo dico io per Litro) o il 50% del volume in meno rispetto a una litio e ti basta vedere o calcolarti direttamente il wattaggio litro di una cella al litio e confrontarla :)

Davide Munerato

Infatti non sarà mai possibile creare una batteria che ha una velocità di ricarica costante, in quanto se tu provi a mettere sempre più elettroni in un luogo, quelli, per forza repulsiva, tenderanno a respingersi.

Davide Munerato

Purtroppo è quello il vero problema. Molti studi però rivelano che sia praticamente impossibile soddisfare le esigenze energetiche utilizzando fonti rinnovabili green. La soluzione che ci rimane, la più efficace, è sicuramente la fissione nucleare, dobbiamo però accettare i rischi di incidenti. La soluzione perfetta sarebbe però la fusione nucleare, ma la ricerca dice che per questa ci vorranno ancora molti anni...

Davide Munerato

Creare un motore a combustione di idrogeno è molto difficile in quanto gas instabile. Infatti le attuali macchine ad idrogeno sono in realtà macchine elettriche che producono energia tramite una cella ad idrogeno.

lavangapietro62

Prototipo Ti piacerebbe vedere e partecipare al prototipo ecospass vettura ultraleggera a motore energia perpetua relativa ? ... Pietro 3487074117

Marco Fogli

Quand'è che impiegheranno le loro risorse per fare motori ad idrogeno?

Tora1975

È arrivato il fratello di napal58

Alex

Se dovessero impegnarsi nella ricerca di cure come lo fanno per le batterie forse oggi qualche disabile in meno ci sarebbe.

Seppe Marin
Venerabile Jorge

Il problema è sempre come produrre l'energia!
Se prodotta da fonti tradizionali siamo punto e a capo se non peggio che a benzina: il TRASPORTO dell'energia dalla centrale alla batteria fa perdere dal 10 al 20% dell'energia prodotta!

DeeoK

Ma se ben ricordo è dovuta alla migliore resistenza alle alte temperature, niente di più.

Antsm90

Perchè puntualmente escono nuove mirabolanti scoperte sulle SSB e una di queste, ridondante tra l'altro, è la ricarica più veloce rispetto alle litio

Antsm90

Sì ovvio, era nel senso che le batterie a stato solido possono reggere [in teoria] una ricarica più veloce, ma con le attuali colonnine non hai vantaggi dato che più di un certo quantitativo di KW/h non erogano

The Chiorbolo

Hai ragione, però se prendi un auto elettrica direi che almeno una presa dove parcheggi la devi avere.
Più che il caricatore veloce, immagino che bisogni aumentare il contratto della rete elettrica da 3 a 7kW.

0KiNal0

Non tutti hanno un box o garage, soprattutto nelle grandi città dove appunto le elettriche saranno più diffuse.
Inoltre devi essere provvisto di apposito apparecchio per la ricarica veloce perchè se attacchi la normale 3 kwh ci metti una vita.

Telok

non è tanto la colonnina a permettere una certa velocità di ricarica (quella fornisce solo una data intensità di corrente ad un determinato voltaggio) ma tutto dipende dalla circuiteria dell'impianto di ricarica all'interno dell'auto

The Chiorbolo

Ma secondo me il numero di colonnine non è così importante, cioè ci sta che aumentino (ad esempio in autostrada o in posti turistici) ma alla fine credo che dovrà cambiare il nostro approccio alla macchina: non andremo più dal benzinaio ma si ricarica la macchina a casa ogni sera, come con il telefono.

The Chiorbolo

Vengono già usati sulle auto...pure sulle Tesla per l'Autopilot se non sbaglio

AcommonAlien

Anche questo è vero :D

il Gorilla con gli Occhiali

Grazie.

DeeoK

Perché dovrebbero ricaricarsi anche più in fretta?

Pinzatrice

Ora sì, domani no. Non stavo parlando di oggi.

Felipo

Il discorso non fa una piega.
Unico appunto: difficile ricaricare il 100% in 10min. Probabile che si arrivi all'80%-90%. Poi la curva si appiattisce e per l'ultima percentuale la potenza assorbibile dal sistema si riduce, quindi ci metteresti (ipotizzo) altri 10 minuti per fare l'ultimo 20%. A quel punto tanto vale ripartire e ricaricare di nuovo fino all'80% alla prossima fermata, per ottimizzare quei 10 minuti.

Felipo

Certo, ho volutamente estremizzato.
Sono concetti che chi ragiona un minimo dovrebbe aver già assimilato o addirittura sviluppato autonomamente.
Visto il livello del commento a cui ho risposto, non mi sembrava il caso di andare troppo nel dettaglio. Il punto è che accecati dal rosicamento non si rendono conto delle sciocchezze che scrivono.

Antsm90

Teoricamente dovrebbero anche ricaricarsi più velocemente (con una colonnina di nuova concezione che lo permetta), ma tra la teoria e la pratica...

Madfranck

sono le case automobilistiche che producono auto in collaborazione con i marchi di elettronica. e' questo che tu non hai capito.

Meriti le frustate

AcommonAlien

Bisognerebbe, per correttezza, completare un tuo commento... Con un auto elettrica il consumo raddoppia per tanti fattori, con un brutto diesel non succede un raddoppio... Ti faccio un esempio, sulla mia focus a 50-60km/h consumo 4,4-5l(circa)ogni 100km, a 120 arrivo ai 5,5(circa) perché a quella velocità da il massimo rendimento, ma è altresì vero che a 20km/h i consumi sono spropositati...
Un elettrica invece a 20km/h o a 50km/h ha un efficienza paurosa, a velocità più elevate, tipo i 120km/h ha un efficienza pessima. Ogni tecnologia ha i suoi pro e i suoi contro, sarà sempre così.
Ma questo è un limite dell'attuale tecnologia, che in futuro può essere mitigato. Fino ad allora, chi fa tanti km in autostrada, vada di auto a combustione, tutti gli altri possono benissimo usare un auto elettrica con almeno 400km di autonomia... Credo che quasi nessuno che non usa l'autostrada gli siano più che sufficienti, altrimenti 20-30m di pausa e si prosegue...

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