Le super batterie al litio del futuro

Grande interesse per quelle che probabilmente saranno le batterie al litio dei veicoli elettrici del futuro: le litio/aria. A tal proposito IBM e il Dipartimento dell'Energia (DOE) U.S.A. hanno unito le forze per capire quali sono i meccanismi da mettere in atto per raggiungere l'obiettivo di batterie basate sul metallo più leggero disponibile sul nostro pianeta con la più alta densità di energia.

Si parla di 5.000 Wh/kg.

Attualmente le batterie al litio hanno un range di densità che va dall' 80/90 Wh/kg per le litio ferro fosfato (LiFePO4) e per le litio a nanotecnologie fino a 140/180 Wh/kg per le Litio polimeri (LiPo). Il salto tecnologico sarebbe enorme tenuto conto che ci avvicineremmo sensibilmente alla densità dei derivato del petrolio che hanno 9.000/12.000 Wh/kg.

Altro obiettivo è l'aumento della vita delle batterie, quindi il cosiddetto cycle life (attualmente è 1500/3000 per le LiPo/LiFe o 6.000 per le nano) non dimenticando anche la questione della resistenza interna e l'efficienza per ridurre i tempi di ricarica.

A tali fini, il progetto di ricerca è focalizzata sulla comprensione (1) dei meccanismi e le reazioni di carica/scarica delle celle a litio/aria, (2) il ruolo e la selezione di catalizzatori del catodo, (3) la solubilità degli ioni di litio e di ossidi di litio e l'ottimizzazione dei elettroliti, e (4) le reazioni che si verificano tra l'elettrodo e l'interfaccia elettrolita. Per questo IBM metterà a disposizione i suoi supercalcolatori per modellare e simulare i nuovi materiali necessari per creare le batterie innovative basate su tecnologie al litio/aria. Questo avviene come parte del programma Novel Computational Impact on Theory and Experiment (INCITE) del DOE impiegando i supercomputer per calcoli equivalenti a 1,6 miliardi di ore.

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