Batterie a stato solido: il futuro dell’energia per l’auto elettrica

Le batterie a stato solido rappresentano una rivoluzione nell’ambito dei veicoli elettrici. Offrono numerosi vantaggi, tra cui maggiore autonomia, tempi di ricarica ridotti, maggiore durata e sicurezza migliorata. Nonostante siano molto ambite, attualmente non sono ancora disponibili sul mercato.

Ci sono ancora ostacoli tecnologici da superare, soprattutto per quanto riguarda i processi di produzione su larga scala e la riduzione dei costi per renderle accessibili al mercato di massa. Tuttavia, si prevede che arriveranno presto, se non addirittura prestissimo. Vediamo più nel dettaglio come funzionano queste batterie che promettono di rivoluzionare la mobilità del futuro.

COME SONO FATTE?

Le batterie a stato solido hanno un funzionamento simile a quello delle batterie agli ioni di litio. Sono composte da due elettrodi con carica positiva e negativa, separati da un separatore, e da un elettrolita che permette il passaggio degli ioni tra l’anodo e il catodo durante le fasi di carica e scarica.

La differenza principale risiede nell’elettrolita, che nelle batterie a stato solido è solido, da cui deriva anche il nome. L’elettrolita solido può essere realizzato con diverse composizioni, che influiscono sulle prestazioni complessive della batteria, ma solitamente garantisce un miglioramento delle performance rispetto all’elettrolita liquido.

L’elettrolita può essere di tipo ceramico, utilizzato per sistemi di batterie rigide, oppure può essere realizzato con polimeri speciali che lo rendono più flessibile.

VANTAGGI E SVANTAGGI

Le batterie a stato solido offrono diversi vantaggi rispetto alle batterie agli ioni di litio. Prima di tutto, possono raggiungere densità energetiche fino a 2,5 volte superiori. Inoltre, grazie all’assenza di liquidi e componenti volatili, sono più resistenti al fuoco e quindi più sicure. Presentano anche una maggiore stabilità elettrochimica, che si traduce in prestazioni più costanti nel tempo e una durata maggiore.

Le batterie a stato solido sono anche più leggere e possono essere ricaricate a una velocità fino a 4-6 volte superiore rispetto alle batterie con elettrolita liquido.

Tuttavia, al momento ci sono ancora alcuni svantaggi legati principalmente ai processi di produzione su larga scala e ai costi elevati. I metodi di produzione attuali sono ancora complessi e la ricerca deve ancora identificare elettroliti con una conduttività ionica efficace. È necessario quindi del tempo per superare queste sfide.

TRA QUANTO LE VEDREMO?

Per quanto riguarda l’adozione delle batterie a stato solido, attualmente nessuno le utilizza in modo massivo. Tuttavia, ci sono diverse case automobilistiche che hanno stretto accordi con aziende specializzate nel settore e che prevedono di introdurre batterie a stato solido nelle loro vetture di nuova generazione.

Toyota, ad esempio, ha pianificato di lanciare le sue batterie a stato solido nel 2028, mentre Nissan ha fissato un obiettivo simile. Altre case automobilistiche, come Stellantis, Volkswagen e Mercedes, si stanno impegnando per introdurre batterie a stato solido entro il 2026. BMW e Ford hanno già iniziato la sperimentazione di prototipi grazie alla collaborazione con Solid Power. Tesla, al contrario, sembra concentrarsi sulle celle 4680 e non ha ancora manifestato interesse per le batterie a stato solido.

In conclusione, sebbene le batterie a stato solido rappresentino una promessa entusiasmante per il settore dell’auto elettrica, ci sono ancora sfide da affrontare prima che siano ampiamente disponibili. Tuttavia, il futuro sembra promettente e si prevede che queste batterie rivoluzioneranno l’industria automobilistica nel prossimo futuro.