L'ansia da autonomia è uno dei maggiori ostacoli all'adozione dei veicoli elettrici, determinata in gran parte dal lungo tempo necessario per la ricarica. Ma a un nuovo approccio può dare a una batteria abbastanza energia per percorrere 200 miglia in poco più di 10 minuti.
La tecnologia delle batterie è il più grande ostacolo all'adozione diffusa dei veicoli elettrici, perché i dispositivi odierni forniscono meno autonomia per libbra rispetto alla benzina e impiegano molto più tempo per fare rifornimento. Anche se questo non è un problema per la guida di tutti i giorni, rende i viaggi a lunga distanza più scoraggianti, il che può put fuori nuovi acquirenti.
La risposta delle case automobilistiche è stata quella di inserire sempre più batterie nei loro veicoli, ma ciò presenta evidenti svantaggi. Esso rende le auto molto più costoso e racchiude un peso aggiuntivo che quindi deve essere portato in giro. Aumenta anche la domanda delle materie prime necessarie per produrre batterie agli ioni di litio, le cui catene di approvvigionamento stanno diventando sempre più impegnative.
Ma i ricercatori della Pennsylvania State University e una startup con sede al college hanno escogitato una potenziale soluzione al problema. Hanno scoperto che aggiungendo un po' di calore possono caricare le batterie molto più velocemente, il che potrebbe ridurre l'ansia da autonomia e consentire alle case automobilistiche di ridurre le dimensioni dei pacchi batteria nei loro veicoli.
"Le batterie più piccole e a ricarica più rapida ridurranno drasticamente il costo della batteria e l'utilizzo di materie prime critiche come cobalto, grafite e litio, consentendo l'adozione di massa di auto elettriche a prezzi accessibili", ha affermato il leader dello studio Chao-Yang Wang di Penn State ha detto in un comunicato stampa.
Non è un segreto che temperature più elevate possono aiutare le batterie a caricarsi più velocemente. Sono di natura chimica e il loro riscaldamento può accelerare le reazioni coinvolte nella loro carica e scarica. Ma possono anche danneggiarsi se si surriscaldano e mantenerli costantemente alla giusta temperatura si è rivelato difficile.
La maggior parte degli sforzi finora si è basata su sistemi di riscaldamento e raffreddamento esterni, ma questi aggiungono molto ingombro e tendono anche a consumare una notevole quantità di energia stessa. L'innovazione dei ricercatori, delineata in a articolo recente in Natura, doveva aggiungere un componente in più alle batterie: un foglio di lamina di nichel spesso pochi micrometri tra gli elettrodi sovrapposti di ciascuna cella.
Questo foglio ultrasottile viene utilizzato come elemento riscaldante e, quando viene attraversato da una corrente, la cella si riscalda fino a 149° Fahrenheit in circa un minuto. Questa temperatura viene mantenuta durante la carica, ma la cella si raffredda rapidamente alla temperatura ambiente non appena viene interrotta la corrente.
Quando hanno testato il loro approccio, i ricercatori hanno scoperto che potevano caricare una batteria da 265 wattora al 70% in 11 minuti. Hanno anche dimostrato che il riscaldamento della batteria non funzionava seriamente aeffetto la sua vita, poiché è sopravvissuto a 2,000 cicli di ricarica, il che fornirebbe energia sufficiente per guidare per oltre 500,000 miglia complessive.
Sebbene ci vorrà ancora del lavoro per trasformare questo prototipo in qualcosa che le case automobilistiche possano effettivamente utilizzare, la tecnologia è già commercializzata attraverso una società chiamata Gruppo di potenza CE. ISe ci riusciranno, potrebbe rimodellare in modo significativo il modo in cui vengono costruiti i futuri veicoli elettrici.
Un tipico veicolo elettrico a lungo raggio oggi è dotato di una batteria da 120 kilowattora che impiega un'ora per ricaricarsi. This la tecnologia di ricarica rapida potrebbe sostituirlo con una batteria la metà delle dimensioni che si ricarica in soli 10 minuti, pur mantenendo tempi di percorrenza molto simili sui viaggi lunghi.
Considerando quanto costa un veicolo elettrico viene fino alle batterie, questo potrebbe rappresentare una soluzione interessante sia per le case automobilistiche che per i loro clienti. Se i ricercatori riusciranno a immettere sul mercato la loro tecnologia di ricarica rapida, potrebbe svolgere un ruolo significativo nel portare i veicoli elettrici alla moda.
Immagine di credito: Tom Radetzky on Unsplash
