Si vuole la batteria del futuro

Le batterie ad alta energia della prossima generazione devono succedere alla batteria agli ioni di litio. Ma l'attuale tecnologia delle batterie per applicazioni automobilistiche e stazionarie sarà davvero presto obsoleta? Cosa possono ottenere i cosiddetti sistemi di batterie agli ioni di litio? Queste e altre domande vengono affrontate da un nuovo progetto di ricerca condotto al Centro di ricerca sulle batterie MEET della Westphalian Wilhelms University Münster (WWU). Il progetto durerà tre anni ed è finanziato dal Ministero Federale dell'Educazione e della Ricerca (BMBF) con un totale di circa tre milioni di euro.

Oltre ai ricercatori WWU del MEET e del dipartimento di chimica economica, sono coinvolti anche scienziati del centro di ricerca Jülich, dell'Istituto Helmholtz "Ionics in Energy Storage" di Münster (HI MS), dell'Università tecnica di Braunschweig e dell'Università Justus Liebig di Giessen. Il titolo del progetto è "BenchBatt - Benchmarking e valutazione delle prestazioni e dei costi delle batterie agli ioni di litio ad alta energia e ad alta tensione rispetto alle tecnologie post-litio".

Gamme più alte per i veicoli elettrici
Rispetto alle batterie agli ioni di litio, le successive generazioni di batterie avrebbero densità di energia molto più elevate per peso della batteria, sperano gli esperti. Le sfide: Finora, queste batterie non sarebbero ancora competitive dove lo spazio è limitato - per esempio nelle auto elettriche - a causa delle loro maggiori esigenze di spazio. Inoltre, lo sviluppo di questi sistemi è ancora allo stadio di ricerca di base.

Oltre ai sistemi litio-aria e litio-zolfo, i candidati per le batterie di domani includono batterie a base di sodio e batterie allo stato solido ("batterie allo stato solido"). "Ci sono numerose sfide da superare prima che siano pronti per il mercato, tra cui gli alti tassi di autoscarica e una breve vita di servizio", è la valutazione del Prof. Dr. Martin Winter, direttore scientifico di MEET e direttore di HI MS.

"'BenchBatt' permetterà di valutare precocemente, realisticamente e in modo scientificamente valido la futura competitività delle tecnologie delle batterie di prossima generazione - tra l'altro, per quanto riguarda la densità di energia, i costi e la disponibilità delle risorse", spiega il dottor Richard Klöpsch, responsabile del progetto al MEET. Per fare questo, gli scienziati confronteranno la generazione più moderna di sistemi di batterie agli ioni di litio ottimizzati dal punto di vista energetico con i sistemi di prossima generazione, teoricamente e sperimentalmente a livello di materiali, processi e cellule.