Auto elettriche e autonomia, la chiave nelle batterie Litio-Zolfo
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- di Valerio Nebuloni
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Il problema principale delle auto elettriche è identificato nella loro autonomia; infatti le percorrenze chilometriche sono spesso insufficienti per un utilizzo extra-urbano e in quel caso bisogna affidarsi ad un percorso "a tappe" che possa ricaricare la batteria durante il viaggio. Come se non bastasse è raro trovare auto che rispecchiano l'autonomia pubblicizzata dal costruttore, soprattutto per via del diverso utilizzo dell'automobile. C'è chi fa meglio (Tesla o Hyundai Kona) e chi meno, ma di fatto è raro trovare auto elettriche che possano garantire più di 500km di autonomia, nonostante enormi e pesanti batterie a ioni di litio (LI-ION) da 100kwh. Una soluzione potrebbe essere aumentare il numero di celle, ma il peso aggiuntivo inizierebbe a diventare un problema per la dinamica del veicolo, oppure trovare un nuovo tipo di accumulatore che nello stesso spazio offra più densità energetica. Ed è qui che entrano in gioco le batterie al Litio - Zolfo (LI-S).
Ma andiamo con ordine; ci sono innumerevoli tecnologie a disposizione per realizzare una batteria ricaricabile ma ad oggi quello più diffuso è l'accumulatore a ioni di litio, per via della sua buona densità energetica, resistenza interna, durata e sicurezza. Questi valori sono molto importanti e devono essere bilanciati per avere una fonte energetica polivalente. Le batterie al Nichel, ad esempio, hanno una durata maggiore del Litio, ma la loro alta resistenza interna non permette una scarica (capacità di fornire energia) e ricarica veloce e avendo una densità energetica medio-bassa il peso diventa un problema. Un supercondensatore, al contrario, avendo resistenza interna nulla permette una ricarica e una scarica istantanea e una durata infinita, ma anche qui la densità energetica bassissima non permette l'utilizzo di questa tecnologia sulle automobili (ma anche su altri dispositivi elettronici). E poi ci sono le batterie al Litio Zolfo, che si presentano nella stessa forma delle batterie agli ioni e polimeri di Litio, hanno una densità 5 volte maggiore ma si usurano molto velocemente, in appena qualche ciclo di ricarica.
Per fortuna è recente la notizia che in Australia, presso la Monash University, dei ricercatori sono riusciti a mitigare il problema, nello specifico andando ad intervenire sul catodo della batteria (il componente soggetto a usura in questa tecnologia) rendendolo immune al decadimento grazie all'utilizzo di un materiale conduttivo flessibile. Il brevetto è già registrato e saranno necessari solo un paio di anni per la commercializzazione di questa tecnologia.
Se diventasse realtà, potremmo finalmente trovare un valido sostituto delle batterie a ioni di litio, in tutti i dispositivi, e la maggiore densità energetica permetterebbe alle auto elettriche di avere fino a cinque volte l'autonomia disponibile oggi. Sia chiaro, sarà difficile che la loro densità energetica venga sfruttata appieno dotando una Tesla di un pacco batterie da 500kwh (anzichè 100 kwh) per 2.500km di autonomia, ma semplicemente raddoppiando la capacità e occupando la metà dello spazio e del peso si otterebbero automobili elettriche con 1000km di autonomia e una massa contenuta.
