Le batterie a stato solido sono di grande interesse per l'industria dei veicoli elettrici. Scienziati della Chalmers University of Technology, Svezia, e l'Università di Xi'an Jiaotong, La Cina ha ora presentato un nuovo modo di avvicinare questo promettente concetto all'applicazione commerciale su larga scala. Un intercalare fatto di uno spalmabile, il materiale "simile al burro" migliora di dieci volte la densità di corrente, aumentando anche le prestazioni e la sicurezza.

"Questo intercalare rende la cella della batteria notevolmente più stabile, e quindi in grado di sopportare densità di corrente molto più elevate. Un'altra cosa importante è che è molto facile applicare la massa morbida sull'anodo di litio metallico nella batteria, come spalmare del burro su un panino, " afferma il ricercatore Shizhao Xiong presso il Dipartimento di Fisica di Chalmers.

Accanto al professor Aleksandar Matic di Chalmers e al gruppo di ricerca del professor Song a Xi'an, Shizhao Xiong ha lavorato a lungo per creare uno strato intermedio adatto per stabilizzare l'interfaccia per le batterie a stato solido. I nuovi risultati sono stati recentemente presentati sulla prestigiosa rivista scientifica Materiali funzionali avanzati

le batterie a stato solido potrebbero rivoluzionare il trasporto elettrico. A differenza delle odierne batterie agli ioni di litio, le batterie a stato solido hanno un elettrolita solido e quindi non contengono liquidi dannosi per l'ambiente o infiammabili.

Una batteria a stato solido può essere paragonata a un panino secco. Uno strato di litio metallico funge da fetta di pane, e una sostanza ceramica viene adagiata sopra come un ripieno. Questa sostanza dura è l'elettrolita solido della batteria, che trasporta gli ioni di litio tra gli elettrodi della batteria. Ma il "sandwich" è così secco, è difficile tenerlo insieme e ci sono anche problemi causati dalla compatibilità tra il "pane" e il "topping". Molti ricercatori in tutto il mondo stanno lavorando per sviluppare soluzioni adeguate per affrontare questo problema.

Il materiale con cui stanno lavorando i ricercatori di Göteborg e Xi'an è un morbido, sostanza spalmabile costituita da nanoparticelle dell'elettrolita ceramico LAGP miscelate con un liquido ionico. Il liquido incapsula le particelle LAGP e rende l'intercalare morbido e protettivo. Il materiale svolge diverse funzioni e può essere applicato facilmente.

Sebbene le batterie a stato solido abbiano un alto potenziale, non esiste ancora un modo stabilito per renderli sufficientemente stabili, soprattutto ad alta densità di corrente, quando molta energia viene estratta molto rapidamente da una cella di batteria in condizioni di carica o scarica rapida. I ricercatori di Chalmers vedono un grande potenziale nello sviluppo di questo nuovo intercalare.

"Questo è un passo importante sulla strada per essere in grado di produrre su larga scala, conveniente, batterie sicure ed ecocompatibili che offrono un'elevata capacità e possono essere caricate e scaricate ad alta velocità, "dice Aleksandar Matic, professore presso il Dipartimento di Fisica di Chalmers, che prevede che le batterie a stato solido saranno sul mercato entro cinque anni.