Novità importanti dalla Cina negli studi sulle batterie a stato solido. Nuovi sviluppi potrebbero portare alla creazione di pacchi batteria da 100 kg capaci di superare i 1.000 km di autonomia.
Tre diversi team di ricerca, sotto l’egida dell’Accademia Cinese delle Scienze e della Tsinghua University, hanno infatti annunciato soluzioni per superare uno dei principali limiti tecnici di questa tecnologia: l’instabilità dell’interfaccia tra elettrodo ed elettrolita.
Si tratterebbe di un passo avanti importante verso lo sviluppo di batterie più leggere, sicure e performanti, ma ancora lontane dall’applicazione industriale su larga scala.
Batterie a stato solido: tre strade per colmare il gap tecnico
Le batterie allo stato solido sono considerate la prossima grande evoluzione dopo le attuali celle agli ioni di litio. Utilizzano un elettrolita solido invece di quello liquido, con il vantaggio potenziale di offrire maggiore densità energetica e sicurezza. Tuttavia, la differenza di rigidità tra gli elettroliti solfuri (duri e fragili come la ceramica) e gli anodi di litio (morbidi e deformabili) crea un’interfaccia irregolare che riduce l’efficienza e la durata del ciclo di ricarica.
È proprio su questo punto che i ricercatori cinesi hanno concentrato i loro sforzi, ottenendo risultati promettenti stando a quanto riportato da fonti interne cinesi.
Il primo metodo, sviluppato dall’Istituto di Fisica dell’Accademia Cinese delle Scienze, introduce ioni di iodio come mediatori all’interfaccia tra elettrodo ed elettrolita. Durante il funzionamento della batteria, questi ioni migrano spontaneamente dove servono, attraggono gli ioni di litio, colmando i micro-gap che ostacolano il flusso ionico. Un meccanismo “auto-adattante” che migliora il contatto e riduce la resistenza interna.
Il secondo approccio, dell’Istituto di Ricerca sui Metalli, punta sulla flessibilità meccanica: un elettrolita con struttura polimerica capace di resistere a 20.000 cicli di piegatura e torsione senza danni. Questa architettura, oltre a rendere la cella più robusta, aumenta del 86% la capacità di accumulo energetico grazie a una migliore mobilità degli ioni di litio.
Infine, la Tsinghua University propone un elettrolita rinforzato con polieteri fluorurati, in grado di formare uno strato protettivo al fluoro sulla superficie dell’elettrodo. Questa barriera migliora la stabilità ad alte tensioni e riduce il rischio di corto circuito: le celle hanno superato test di perforazione e 120°C di temperatura senza esplosioni.
Batterie da 1000 km di autonomia in 100 kg
Messi insieme, questi risultati indicano che la ricerca cinese sulle batterie allo stato solido si sta avvicinando a una fase di maturità tecnologica. Le potenziali prestazioni – oltre 1.000 km di autonomia con un pacco da 100 kg – rappresentano un traguardo che, se confermato, potrebbe rivoluzionare l’intera filiera dei veicoli elettrici.
Tuttavia, come sottolineano gli stessi ricercatori, serviranno anni di test e validazioni industriali prima di una possibile produzione su larga scala.
Per il mercato europeo e italiano, queste evoluzioni restano da monitorare: molti brevetti e tecnologie cinesi non sono ancora pronti all’esportazione o alla produzione secondo gli standard di sicurezza richiesti in UE. Ma la direzione è chiara: lo stato solido non è più un miraggio da laboratorio, bensì una frontiera concreta della mobilità elettrica del futuro.
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// molti brevetti e tecnologie cinesi non sono ancora pronti all’esportazione o alla produzione secondo gli standard di sicurezza richiesti in UE \\
Non facciamoci troppe illusioni, ormai gli standard di sicurezza cinesi sono generalmente pari o superiori a quelli europei, vedi standard GB 38031-2025 che norma proprio le batterie
https://www.vaielettrico.it/arriva-il-nuovo-standard-di-sicurezza-le-batterie-il-piu-severo-di-sempre/
per il medio termine del 2035, per un pacco batteria da 115 KWh con cui una efficente Model 3 farebbe 1000Km WLTP, propongo una aspettativa di peso di 350 Kg, circa come attuale peso della batteria di una Opel Corsa elettrica
sarà comunque un risultato spettacolare rispetto ai 580-630 Kg che servirebbero con le batterie di grande produzione del 2025
poi dopo il 2035, vedremo chimiche ancora più dense, magari le litio-zolfo citate nella divertente intervista alla Prof. Bodoardo del video qui sopra
== trucco mnemonico ==
densità gravimetrica è ostica da visualizzare, es. 280 W-h/kg,
trovo più facile pensarla come 28 KW-h per 100 kg di celle
– in 150 kg LORDI di pacco batteria ci sono 100-110 kg NETTI di celle batterie,
– in 100 kg di celle batterie, abbiamo oggi 17-19 KW-h (LFP) o 24-30 KW-h (NCM)
per le stato solido con anodo in litio metalico o in silicio, si parla di 35-50 KW-h per 100 kg di celle; per le litio-zolfo, se ho capito, di 50-70 KW-h in 100 kg di celle