Una delle frontiere degli accumulatori del futuro è la tecnologia nelle batterie a stato solido, le quali si basano sempre sull’uso del Litio ma stravolgono la composizione interna alle celle. Una tecnologia che esiste già ma che va perfezionata, anche se già oggi trova applicazione nelle auto elettriche e nei dispositivi mobili.
Alla migliorata capacità di storage energetico e alla migliorata sicurezza purtroppo corrispondono ancora alcuni limiti tecnici. Infatti, se al posto di un elettrolita liquido come mezzo di trasporto degli ioni di litio tra anodo e catodo viene usato un materiale solido, la batteria soffre di problemi nella durata e nell’uso di materiali rari sulla Terra. Per questo la scoperta dei ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) lascia ben sperare per il breve futuro di queste batterie particolari.
A livello strutturale il MIT ha evidenziato un problema nelle batterie allo stato solido per cui nei cicli di carica/scarica di una batteria al litio, il metallo si espande e si contrae influenzando il contatto tra l’anodo e l’elettrolita solido.
Per risolvere il problema, gli scienziati hanno realizzato un anodo di Litio ibridato con altri materiali solidi e isolanti. La composizione viene integrata in un’architettura tridimensionale strutturata in nano-tubi a nido d’ape. I vuoti nella struttura possono essere quindi sfruttati dall’anodo di litio per espandersi e restringersi durante i cicli di carica e scarica senza provocare danni e, al tempo stesso, senza perdere mai il contatto elettrico con l’elettrolita solido.
Il nuovo sistema potrebbe migliorare nettamente la sicurezza della batteria e alleggerire nel contempo la batteria fino al 75% del peso originale a parità di autonomia. Inoltre, i materiali necessari alla produzione si basano sulla manganese, ovvero non necessitano di costosi o rari metalli come nichel o cobalto, riducendo di quattro volte il costo della batteria.