I ricercatori stanno testando diversi modi per migliorare le batterie ricaricabili per i veicoli elettrici e la nanotecnologia svolge un ruolo importante nello sviluppo. L'obiettivo è quello di offrire batterie che abbiano velocità di carica e scarica elevate e un'elevata energia immagazzinata per massa. Questo può rendere i veicoli elettrici un'alternativa competitiva ai veicoli a benzina.
Una sfida significativa per i ricercatori nel campo delle batterie ricaricabili è quella di costruire batterie che possano essere caricate e scaricate rapidamente con solo una minima perdita di capacità energetica. In Natura Nanotecnologia, i ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign negli Stati Uniti hanno recentemente pubblicato un approccio che riduce significativamente la perdita di capacità energetica, quando vengono offerti tassi di carica e scarica molto rapidi. Sono necessari solo due minuti per caricare una batteria agli ioni di litio al 90%. Questo approccio prevede catodi creati da una nanostruttura 3-D.
Un altro candidato per rivoluzionare in futuro il campo delle batterie ricaricabili è la batteria al litio-aria, con un catodo costituito da un materiale in grado di sfruttare l'ossigeno dell'aria circostante e un anodo di litio. Si forma ossido di litio o perossido di litio e viene rilasciata energia, quando l'ossigeno è combinato con il litio. La batteria ha un'elevata densità di energia paragonabile alla benzina. Ciò potrebbe migliorare sostanzialmente la distanza che i veicoli elettrici possono percorrere prima che sia necessaria la ricarica, ma rispetto a una batteria agli ioni di litio, questa batteria può essere ricaricata solo una frazione delle volte.
I ricercatori collegati al progetto ALISTORE, finanziato dalla Commissione europea, stanno utilizzando nanoparticelle, che migliorano la conducibilità elettrica, per lo sviluppo di batterie molto potenti adatte ai veicoli elettrici. La velocità degli ioni che si spostano da un elettrodo all'altro aumenterà. Attraverso questo approccio basato sui nanomateriali è possibile utilizzare l'energia più velocemente.
Però, ci vorranno anni prima che questa innovazione venga utilizzata nei veicoli elettrici. I ricercatori devono assicurarsi che i veicoli possano viaggiare alla stessa velocità dei veicoli a benzina e che le batterie non debbano essere ricaricate troppo spesso. Ci vorranno solo pochi minuti per caricare completamente queste batterie, che è importante per essere competitivi, e possono durare 160 km nella concept car Renault a emissioni zero.
I ricercatori sono lontani dall'offrire batterie in grado di sostenere viaggi lunghi quanto la benzina. Però, i progressi compiuti rappresentano un passo importante verso la riduzione dell'impatto ambientale dei veicoli.
