Batterie a stato solido da samsung per EV con 800KM di autonomia
Il tema delle batterie nel mondo automotive è davvero caldo, infatti sono legate a questo componente le attuali limitazioni delle auto elettriche; parliamo di peso, autonomia e tempi di ricarica. Ad oggi la tecnologia più diffusa, e quasi esclusivamente utilizzata, è quella degli accumulatori al litio, gli stessi che troviamo anche nei notri computer e smartphone, in una forma ovviamente diversa per essere più sicura per l'utilizzo su di una vettura. La loro densità energetica è relativamente buona (450Wh per Litro di volume) e la capacità di resistere all'usura altrettanto, però questi valori non sono sufficienti per un futuro completamente elettrico.
Inoltre eiste un problema intrinseco di questa tecnologia che limita la velocità di ricarica: la resistena interna. Questo valore indica la resistenza elettrica della cella ogni volta che viene sottoposta a ricarica, e negli accumulatori al litio questo valore è relativamente alto. Questo significa che la ricarica in condizioni stabili deve essere di norma lenta e per aggirare questo problema bisogna trovare alcune mitigazioni. Aumentando la potenza della ricarica (i moderni sistemi supercharge arrivano fino a 150kw/h) si accelerano i tempi, ma la batteria, data la sua resistenza, creerà calore, che deve essere dissipato da un sistema a liquido. Come se non bastasse, lo stress dei componenti poterà ad una prematura usura della cella, che diminuirà gradualmente la sua capacità. Tutto questo senza contare che oltre un certo limite di corrente in ingresso in entrata, non si può davvero andare.
Un tipo di batteria che ha una resistenza interna più bassa la si conosce già, ed e quella a "stato solido", la cui proprietà è di non fare uso di liquido elettrolita e avere una densità energetica maggiore a pari peso. Questo significherebbe avere batterie in grado di caricarsi in pochi minuti avendo a disposizione il doppio dell'energia di quelle attuali (900Wh per Litro di volume), oppure la stessa capacità ma con un peso dimezzato.
Non è tutto oro quello che luccica, infatti come è vero che questa tecnologia è il futuro designato per il componente chiave delle auto elettriche, c'è ad ora un enorme problema legato a questa tecnologia: l'usura prematura. Una normale cella agli ioni di litio riesce a sopportare fino a 1000 cicli mantenendo l'80% della capacità, mentre una a stato solido, per ora, raggiunge tale livello di usura dopo un paio di ricariche.
Questo succede perchè sugli elettrodi si formano molto rapidamente delle escrescenze appuntite chiamate dendriti che intaccano l'anodo e compromettono efficienza, durata e sicurezza. I ricercatori di Samsung hanno però proposto uno studio dove evidenziano di come usare uno strato composito di argento e carbonio come anodo, permetta di mitigare questo problema e allineare la resistenza alla ricarica delle celle a stato solido con le comuni celle a ioni di litio. Questo permetterà, laddove la produzione in scala sia possibile, di ottenere il meglio dalle due tecnologie, con batterie potenzialmente in grado di caricarsi in 5 minuti e auto capaci di percorrere fino a 1000km con "un pieno".
