Il tempo di una sosta caffè in autostrada. Sono necessari solamente 10 minuti per ricaricare questo nuovo tipo di batteria per auto al litio realizzata da un gruppo di ricercatori della Pennsylvania State University. La nuova procedura consente inoltre di avere un’autonomia di 200 miglia (circa 400 km) permettendo di effettuare viaggi lunghi e soste brevi anche con le macchine elettriche.
Il fenomeno della «Range Anxiety»
Chao-Yang Wang, l’ingegnere chimico ideatore di questo studio (pubblicato su Joule), ha dichiarato come il punto di partenza della ricerca sia stato il cosiddetto fenomeno della “Range Anxiety”: la paura che l’autonomia di un’auto elettrica non sia sufficiente a portarti dove desideri. Nello studio, infatti, si sostiene che: “la range anxiety è spesso citata come la causa principale che frena l’utilizzo di massa delle auto elettriche”. Infatti, esse si utilizzano soprattutto per spostamenti brevi, nel contesto urbano. Questo fenomeno è però anche dovuto dalla scarsa diffusione di stazioni di rifornimento: secondo Wikipedia, in Italia ci sono 12 punti di ricarica ogni 100 km di rete stradale e autostradale.
Ricarica più rapida, meno consumo della batteria
I ricercatori hanno dimostrato che le batterie al litio possono essere ricaricate molto più velocemente se vengono portate a una temperatura di 60° Celsius per 10 minuti. In precedenza, si è sempre evitato di utilizzare questo tipo di batteria ad alte temperature, poiché il litio in caso di elevato calore va incontro a un fenomeno chiamato “placcatura”. In pratica gli ioni litio non penetrano la grafite dell’anodo e formano dei depositi attorno ad esso. Questo fenomeno in realtà non è insolito: accade a tutti i nostri portatili e smartphone dopo un elevato numero di ricariche; la batteria, ogni volta che viene ricaricata accumula calore formando queste placche di litio che mano a mano diminuiscono l’autonomia dei nostri apparecchi, per cui dopo un certo periodo la batteria va sostituita.
Ricaricare a basse temperature costituisce un problema per i veicoli elettrici. La vettura, per avere un’autonomia di 100 km, necessita di un certo numero di ore. Si passa dalle 3-4 nelle colonnine di ricarica pubbliche, alle 7-8 se si usa una presa domestica. Se invece vengono riscaldate e poi raffreddate dopo i fatidici 10 minuti sufficienti alla carica, le batterie non subirebbero danni: è necessario però seguire una precisa procedura.
La procedura di ricarica in 10 minuti
I ricercatori hanno perciò pensato a un modo per rendere più veloce la ricarica dell’automobile ed evitare la placcatura del litio. Per farlo hanno aggiunto una copertura in nichel pre-riscaldante, che può portare la temperatura della batteria a 60°C in pochissimo tempo, evitandone così il degrado. Ma non solo. Questo processo permette di poter ricaricare fino a 1.700 volte, secondo quanto dichiarato da Chao-Yang Wang, senza che la batteria vada incontro a deterioramento. Le nuove automobili elettriche avranno un’autonomia di circa 680.000 chilometri prima che la batteria vada sostituita. Ciò porterà con sé notevoli risparmi sia per il consumatore sia per l’ambiente.
L’obiettivo dei ricercatori è quello di portare il tempo di ricarica della batteria a soli cinque minuti, rendendolo così paragonabile alla durata del rifornimento di un’auto a benzina o diesel.
