La ricerca nel campo delle batterie è in costante fermento, ma attualmente, le batterie agli ioni di litio dominano il mercato dei dispositivi elettronici. I problemi legati al degrado delle celle, che portano a una diminuzione della capacità e delle prestazioni nel tempo, rimangono una sfida importante. Recentemente, un gruppo di esperti dell’Università di Fudan a Shanghai, sotto la guida di Peng Huisheng e Gao Yue, ha realizzato una scoperta significativa: un metodo innovativo per la rigenerazione delle batterie al litio esaurite, che potrebbe allungarne notevolmente la vita utile.
Rigenerazione delle batterie: un approccio innovativo
Lo studio recente, pubblicato sulla rivista “Nature“, ha messo in evidenza l’uso di un composto chimico noto come trifluorometansolfinato di litio . Questa molecola agisce come una sorta di “farmaco di precisione” per le batterie. Presentato come una polvere bianca, il LiSO₂CF₃ viene disciolto in una soluzione elettrolitica e quindi inserito all’interno delle batterie degradate.
Il cuore di questa tecnologia è un processo elettrochimico che si attiva quando si applica tensione alla batteria trattata. Durante questa fase, la molecola LiSO₂CF₃ si scompone, liberando ioni di litio che vengono successivamente reintegrati nel materiale dell’elettrodo. Grazie a questo processo, risulta possibile recuperare la capacità di carica persa e restituire efficienza alla batteria, senza la necessità di sostituire componenti fondamentali.
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Vantaggi e risultati dei test
Una delle scoperte più notevoli di questo metodo innovativo è l’incredibile aumento del ciclo di vita delle batterie rigenerate. Durante i test effettuati dal team, le batterie al litio-ferro-fosfato hanno dimostrato la straordinaria capacità di ricarica estesa a ben 12.000 cicli. A confronto, le attuali batterie utilizzate nei veicoli elettrici tendono a esaurirsi dopo circa 1.500 cicli di ricarica.
Gao Yue ha evidenziato che le batterie trattate con il nuovo metodo hanno mostrato una perdita di solo il 4% delle prestazioni dopo quasi 12.000 cicli. Questo potrebbe significare la possibilità di utilizzare una batteria in un veicolo elettrico per un periodo di 18 anni, rispetto ai soli 2,7 anni di vita vitale degli attuali modelli disponibili sul mercato. Una prospettiva altamente promettente per i consumatori e per l’industria automobilistica.
Criticità e le sfide da affrontare
Nonostante l’ottimismo generato da questi risultati, esistono ancora alcune difficoltà da superare prima di vedere questa tecnologia adottata su larga scala. Il processo di rigenerazione, infatti, richiede che le batterie siano progettate con determinate caratteristiche, come meccanismi per reintegrare l’elettrolita e sistemi di sfiato capaci di rilasciare i sottoprodotti gassosi creati durante il processo .
Questi requisiti possono rappresentare un ostacolo significativo per l’integrazione nei dispositivi elettronici di consumo, dato che le batterie degli apparecchi attuali non sono concepite per previsioni di manutenzione. Tuttavia, nel contesto del settore energetico e dei veicoli elettrici, questa tecnologia presenta una via sostenibile, capace di ridurre la richiesta di nuove risorse di litio e contribuire a un abbattimento dei rifiuti elettronici prodotti annualmente.
In sintesi, la ricerca avviata dall’Università di Fudan offre spunti potenzialmente rivoluzionari per il futuro delle batterie al litio, contribuendo così a un’economia più circolare e sostenibile nel lungo termine.
