La Germania ha creato una batteria al litio metallico con una densità di accumulo di energia record - due volte più buona di una agli ioni di litio

I ricercatori dell'Istituto Helmholtz di Ulm (HIU) hanno pubblicato un articolo sulla rivista Joule, in cui si parlava di una promettente combinazione di catodo ed elettrolita di una batteria al litio metallico. La nuova soluzione consentirà di produrre batterie con una densità record di 560 Wh/kg, ovvero il doppio rispetto alle moderne batterie al litio. Ma questo non è tutto. Le nuove batterie mantengono l'88% della capacità anche dopo 1000 cicli di carica e scarica.

Non è stato a lungo un segreto che le batterie al litio metallico siano superiori agli ioni di litio in termini di densità di accumulo di energia, ma la stabilità delle prime lascia molto a desiderare. Nel processo di carica e scarica, gli elettrodi tradizionali con un alto contenuto di cobalto si ricoprono di microfratture, nelle quali l'elettrolita penetra e ne aggrava la distruzione. Era necessario trovare una tale combinazione di materiali di elettrodi con elettrolita, che non causasse la distruzione della batteria e la perdita di capacità.

Nel corso degli esperimenti è stata trovata una soluzione in una speciale struttura a strati del catodo di una batteria al litio metallico a basso contenuto di cobalto. In effetti, il nuovo materiale del catodo aveva un contenuto di nichel insolitamente elevato (NCM88). Inoltre, al posto del tradizionale elettrolita LP30 a base di composti organici, è stato prelevato un elettrolita liquido non volatile e non infiammabile con due anioni (ILE). La combinazione del catodo NCM88 e dell'elettrolita ILE si è dimostrata estremamente promettente, consentendo sia di ottenere una densità di accumulo di energia record sia una bassa usura della batteria durante il funzionamento.

L'efficienza di Coulomb, che mostra il rapporto tra potenza estratta e accumulata, è stata in media del 99,94%. "Poiché la batteria in mostra è anche altamente sicura", ha affermato l'agenzia in un comunicato stampa, "i ricercatori di Karlsruhe e Ulm hanno compiuto un passo importante verso una mobilità a emissioni zero".

Autore: Vitalii Babkin