Veicoli elettrici: tempi di ricarica ridotti al freddo
Le basse temperature rappresentano una sfida significativa per i veicoli elettrici, poiché l’elettrolita liquido delle batterie si addensa, rallentando il movimento degli ioni di litio tra le elettrodi. Questo fenomeno riduce la corrente elettrica e aumenta il tempo necessario per ricaricare la batteria.
Inoltre, l’efficienza energetica diminuisce poiché le reazioni chimiche sono meno efficaci a basse temperature, spiegando perché i veicoli elettrici spesso hanno un’autonomia ridotta in inverno.
Una nuova ricerca, pubblicata su Joule, ha portato a un’innovazione promettente nella progettazione delle batterie al litio. Gli scienziati hanno migliorato significativamente la velocità di ricarica delle batterie a temperature fino a -10°C.
La loro metodologia combina una modifica strutturale della batteria con un aggiustamento delle reazioni chimiche durante la ricarica.
Le soluzioni attuali, come l’aumento dello spessore delle elettrodi, hanno spesso peggiorato il problema, limitando le capacità di ricarica rapida. Tuttavia, il team di ricerca ha creato delle “vie” nell’anodo perforando strati di grafite con un laser.
Questa tecnica, già testata nel 2020, accelera il movimento degli ioni di litio, ma in condizioni di freddo causava un deposito di litio.
Per evitare questo deposito, i ricercatori hanno applicato un sottile strato di litio borato-carbonato sulla batteria. Questo materiale, noto per migliorare l’efficienza delle batterie allo stato solido, ha permesso un aumento del 500% dell’efficienza di ricarica in condizioni di freddo intenso.
Le batterie modificate hanno mantenuto il 97% della loro capacità dopo 100 cicli di ricarica rapida in condizioni glaciali.
Neil Dasgupta sottolinea che queste modifiche potrebbero essere facilmente integrate nelle fabbriche di produzione attuali. Questa avanzata apre la strada a veicoli elettrici più performanti in inverno, senza richiedere cambiamenti significativi nei processi di produzione.
Le implicazioni potrebbero essere vaste, specialmente nelle regioni con inverni rigidi.
Fonte: Techno Science
