TORNA A: Batterie, nel mirino c’è già quota 500 chilometri
La nanotecnologia ci darà una mano
Scartabellando fra gli studi che ingombrano il suo tavolo, fra tesi di studenti e articoli scientifici pubblicati o in corso di pubblicazione, però, salta fuori uno studio su nanomateriali di cui si rifiuta di parlare. Ci pare di capire _ ma lui nega _ che lì possa esserci, in embrione, quel salto di tecnologia in grado di avvicinare la parità energetica fra elettricità e benzina.
Restando con i piedi per terra, però, Hassoun sintetizza così lo stato dell’arte. La batteria agli ioni di litio tradizionale (catodo Litio-cobalto-ossido, anodo in grafite, elettrolita in carbonato organico o polimerico) ha una densità energetica di circa 0,15 kilowattora per chilo di peso; ogni chilometro assorbe mediamente circa 0,15 Kwh, perciò 200 chili di batteria “valgono” 200 chilometri. La densità energetica può salire a 0,22-0,25 Kwh per chilo di peso se nel catodo si sostituisce parzialmente il cobalto con nichel, alluminio o maganese e se nell’anodo il grafene, il silicio e lo stagno rimpiazzano la grafite.
Limitarsi ad usare il meglio dei materiali elettrodici ed elettronici attualmente esistenti senza troppo rivoluzioni è dunque la strada che porta a superare i 350 chilometri di autonomia, traguardo raggiunto da Gigafactory di Tesla con la sua strategia conservativa. Samsung e altri grandi costruttori stanno lavorando invece per sperimentare novità più radicali, che includono l’utilizzo del litio metallico, molto più performante e leggero del composto litio-grafite. Il problema è limitarne l’infiammabilità a contatto con acqua o ossigeno. Altrettanto infiammabile è l’attuale elettrolita organico.
Si sperimentano quindi nuovi elettroliti, tra cui quelli a base di “glymes”, che limitano di gran lunga il rischio di combustione interna, spianando la strada anche all’impiego dello zolfo o dell’ossigeno nel catodo al posto del litio cobalto ossido in combinazione con il litio metallico all’anodo. Una configurazione siffatta, triplicherebbe l’intensità energetica delle celle, raggiungendo appunto i 500 chilometri di autonomia per 200 chili di peso considerati un “tetto” insormontabile. Il resto, per ora, resta fantascienza.