Le batterie allo stato solido sono un tipo di batteria che utilizza elettrodi ed elettroliti solidi, a differenza degli elettroliti liquidi o in gel polimerico utilizzati nelle tradizionali batterie agli ioni di litio. Hanno densità energetiche più elevate, tempi di ricarica più rapidi e una maggiore sicurezza rispetto alle batterie tradizionali.
Le batterie allo stato solido utilizzano il litio?
Sì, la maggior parte delle batterie allo stato solido attualmente in fase di sviluppo utilizzano il litio come elemento primario.
Certamente, le batterie allo stato solido possono utilizzare vari materiali come elettrolita, incluso il litio. Tuttavia, possono utilizzare anche altri materiali come sodio, zolfo o ceramica.
In generale, la scelta del materiale elettrolitico dipende da diversi fattori, tra cui prestazioni, sicurezza, costo e disponibilità. Le batterie al litio allo stato solido rappresentano una tecnologia promettente per l'accumulo di energia di nuova generazione, grazie alla loro elevata densità energetica, alla lunga durata e alla maggiore sicurezza.
Come funzionano le batterie allo stato solido?
Le batterie allo stato solido utilizzano un elettrolita solido anziché liquido per trasferire gli ioni tra gli elettrodi (anodo e catodo) della batteria. L'elettrolita è tipicamente costituito da un materiale ceramico, vetroso o polimerico, chimicamente stabile e conduttivo.
Quando una batteria allo stato solido viene caricata, gli elettroni vengono attirati dal catodo e trasportati attraverso l'elettrolita solido fino all'anodo, creando un flusso di corrente. Quando la batteria viene scaricata, il flusso di corrente si inverte, con gli elettroni che si spostano dall'anodo al catodo.
Le batterie allo stato solido presentano diversi vantaggi rispetto alle batterie tradizionali. Sono più sicure, poiché l'elettrolita solido è meno soggetto a perdite o esplosioni rispetto agli elettroliti liquidi. Hanno anche una maggiore densità energetica, il che significa che possono immagazzinare più energia in un volume minore.
Tuttavia, le batterie allo stato solido presentano ancora alcune sfide da affrontare, tra cui gli elevati costi di produzione e la capacità limitata. Sono in corso ricerche per sviluppare materiali elettrolitici solidi migliori e migliorare le prestazioni e la durata delle batterie allo stato solido.
Quante aziende produttrici di batterie allo stato solido sono attualmente presenti sul mercato?
Sono diverse le aziende che attualmente stanno sviluppando batterie allo stato solido:
1. Paesaggio quantistico:Una startup fondata nel 2010 che ha attirato investimenti da Volkswagen e Bill Gates. Sostengono di aver sviluppato una batteria allo stato solido in grado di aumentare l'autonomia di un veicolo elettrico di oltre l'80%.
2. Toyota:La casa automobilistica giapponese lavora da diversi anni sulle batterie allo stato solido e punta a metterle in produzione entro l'inizio degli anni 2020.
3. Fisker:Una startup di veicoli elettrici di lusso sta collaborando con i ricercatori dell'UCLA per sviluppare batterie allo stato solido che, a loro dire, aumenteranno drasticamente l'autonomia dei loro veicoli.
4. BMW:La casa automobilistica tedesca sta lavorando anche sulle batterie allo stato solido e ha stretto una partnership con Solid Power, una startup con sede in Colorado, per svilupparle.
5. Samsung:Il colosso coreano dell'elettronica sta sviluppando batterie allo stato solido da utilizzare negli smartphone e in altri dispositivi elettronici.
In futuro le batterie allo stato solido saranno utilizzate per l'accumulo di energia solare?
Le batterie allo stato solido hanno il potenziale per rivoluzionare l'accumulo di energia per le applicazioni solari. Rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, le batterie allo stato solido offrono una maggiore densità energetica, tempi di ricarica più rapidi e una maggiore sicurezza. Il loro utilizzo nei sistemi di accumulo solare potrebbe migliorare l'efficienza complessiva, ridurre i costi e rendere le energie rinnovabili più accessibili. La ricerca e lo sviluppo nella tecnologia delle batterie allo stato solido sono in corso ed è possibile che queste batterie possano diventare una soluzione diffusa per l'accumulo solare in futuro. Ma ora, le batterie allo stato solido sono progettate specificamente per l'applicazione nei veicoli elettrici.
Toyota sta sviluppando le batterie allo stato solido tramite Prime Planet Energy & Solutions Inc., una joint venture con Panasonic che ha avviato le operazioni nell'aprile 2020 e conta circa 5.100 dipendenti, di cui 2.400 presso una filiale cinese, ma con una produzione ancora piuttosto limitata e con la speranza di aumentare la quota di mercato entro il 2025, quando sarà il momento giusto.
Quando saranno disponibili le batterie allo stato solido?
Non abbiamo accesso alle ultime notizie e agli aggiornamenti sulla disponibilità delle batterie allo stato solido. Tuttavia, diverse aziende stanno lavorando allo sviluppo di batterie allo stato solido e alcune hanno annunciato l'intenzione di lanciarle sul mercato entro il 2025 o successivamente. È fondamentale notare che i tempi di disponibilità delle batterie allo stato solido possono variare a seconda di diversi fattori, come le sfide tecnologiche e le autorizzazioni normative.
Data di pubblicazione: 03/06/2023