La durata delle batterie si raddoppia e non servirebbe una nuova chimica, o l’aiuto di materiali esotici. Sarebbe tutta una questione di pressione. Un team dell’Università di Cambridge ha pubblicato su Nature Energy uno studio che potrebbe riscrivere alcune priorità nell’ottimizzazione delle celle agli ioni di litio.
Il concetto è semplice e inaspettato: tenere la batteria fisicamente compressa, con una pressione meccanica costante applicata dall’esterno, prolunga significativamente la sua vita utile. Serve, insomma, una morsa che abbraccia la cella senza mai mollare la presa.
I ricercatori hanno lavorato con celle a sacchetto, tecnologia flessibile già diffusa in ambito automotive, che per natura si espandono e contraggono a ogni ciclo di carica e scarica. Microdeformazioni normali, ma che nel lungo periodo consumano la cella dall’interno. L’idea è stata quella di limitare questo movimento attraverso soffietti pneumatici abbinati a sensori ad alta precisione, capaci di mantenere una pressione stabile anche al variare minimo dello spessore della cella.
Con la chimica grafite-NMC811, quella usata in buona parte dell’industria automobilistica, la durata delle batterie si è raddoppiata. Il valore di pressione più efficace si è attestato intorno ai 12,5 bar, circa quattro volte superiore ad alcuni riferimenti tradizionali.
Non bisogna cadere nell’errore che “più è meglio”. Troppa pressione sulle batterie favorisce depositi di litio metallico sull’anodo. Troppo poca accelera le fessurazioni del catodo. Esiste una finestra ottimale, e trovarla è la vera sfida.
Quello che colpisce è l’approccio metodologico. Nessun nuovo elettrolita miracoloso, nessun materiale raro: le celle usate nello studio sono disponibili in commercio. Si è lavorato su una variabile fisica, non chimica, un cambio di prospettiva che allarga il campo delle ottimizzazioni possibili.
Cambridge Enterprise, il braccio commerciale dell’università, ha già depositato un brevetto, segno che il potenziale industriale viene preso sul serio, anche se la strada tra laboratorio e pacchi batterie da produzione di serie è tutt’altro che breve. In un’auto elettrica ci sono centinaia o migliaia di celle, con vincoli di temperatura, peso, costo e sicurezza che un banco di prova non conosce.
Sarà la prossima leva competitiva per chi produce celle? I costruttori che stanno già inseguendo la densità energetica potrebbero presto dover aggiungere un’altra voce alla lista: la meccanica della pressione.
