Sapevi per quale motivo le batterie al litio metallico vanno completamente in cortocircuito? Adesso c’è una risposta a riguardo
Non è affatto un mistero che le batterie al litio metallico con elettroliti solidi vengano descritte come il futuro per i veicoli elettrici. Sono molto leggere ed hanno la capacità di ricaricarsi quanto più velocemente possibile. Anche se, il loro sviluppo, sta tardando le attese per il motivo che stiamo per spiegarvi. Molto spesso (quasi sempre) tendono ad andare in cortocircuito. Un gruppo di ricercatori prima si è posto la domanda e poi è riuscito a darsi anche una risposta. Anche se non è stato affatto facile e, soprattutto, per nulla veloce. Tanto è vero che sono stati effettuati più di 60 test a riguardo.
Risultati che sono stati pubblicati su ‘Nature Energy‘. Per chi non lo sapesse la maggior parte degli elettroliti solidi, utilizzate in queste batterie, sono fatte in ceramica. Il materiale tende a creparsi molto facilmente. Durante la ricarica si formano delle crepe di appena 20 nanometri. Tanto è vero che permettono al litio di insinuarsi nell’elettrolita solido e far andare in cortocircuito la batteria. In questo caso va a formarsi un “ponte“: tra polo negativo (anodo) e positivo (catodo). Ed ovviamente la domanda che tutto si pongono è la seguente: perché succede tutto questo?
Ecco perché le batterie al litio metallico vanno in cortocircuito
Le crepe si formano per questo motivo: in ognuno di loro c’è una sonda elettrica su un elettrolita solido, creando una minibatteria, e utilizzato un microscopio elettronico per osservare i cambiamenti in tempo reale. Quindi tendono a formarsi per colpa della pressione che viene esercitata sull’elettrolita. Quando la sonda sfiora la superficie dell’elettrolita non ci sono problemi. Quando la sonda preme sull’elettrolita in ceramica la batteria va in cortocircuito.
In questo caso, il ruolo dell’elettrolita, è molto importante. Visto che va a separare fisicamente il catodo dall’anodo. In questo modo gli ioni di litio si spostano liberamente tra i due: se il catodo o l’anodo si toccano o vengono connessi in qualche modo elettricamente, si forma un tunnel di litio metallico che provoca il cortocircuito. I ricercatori, però, non hanno alcuna intenzione di fermarsi qui e sono pronti a trovare altre risposte. Ovvero capire come utilizzare queste stesse forze meccaniche, che causano le crepe, per rinforzare il materiale durante la produzione.
