La ricerca e lo sviluppo sulle batterie è ormai un argomento all’ordine del giorno. Tesla, azienda leader in questo passaggio all’elettrificazione, aveva, tramite il suo CEO Elon Musk, annunciato l’anno scorso di lavorare sulla realizzazione di un pacco batterie in grado di funzionare correttamente per 1 milione e 600 mila chilometri. Già a settembre un team di ricerca della Dalhouisie University aveva svelato i risultati dei test su questa batteria dimostrando la possibilità di raggiungere l’obiettivo sperato. Oggi ne arriva la conferma. La Casa di Palo Alto ha infatti depositato il brevetto per un nuovo elettrodo NCA che con ogni probabilità verrà utilizzato nello schema della nuova batteria che dovrebbe non solo durare di più ma essere allo stesso tempo più economica di quelle in commercio.
La batteria nel dettaglio
Basata sulla tecnologia agli ioni di litio, la batteria in questione è composta da un catodo NMC 532 a cristallo singolo e da un’elettrolita, tutti e due di ultima generazione, che possono resistere fino a 4.000 cicli di ricarica senza perdere capacità di accumulo. Il brevetto del nuovo elettrodo NCA a cristallo singolo è stato recentemente divulgato in una pubblicazione chiamata “Metodo per la sintetizzazione di elettrodi di Nichel-Cobalto-Alluminio”.
La sintetizzazione dell’elettrodo NCA
Andando più nel dettaglio, gli studi dei ricercatori hanno identificato un processo di sintesi in due fasi di litiazione per la preparazione del nuovo elettrodo NCA. Si parte da una prima fase di litiazione effettuata ad una elevata temperatura di sinterizzazione che può durare da 1 ora a 24 ore a seconda della temperatura selezionata, della configurazione del forno utilizzata e della dimensione desiderata del cristallo finale. Nella seconda fase di litiazione, che può durare come la prima secondo le diverse caratteristiche, viene colmata la carenza di litio all’interno del materiale tramite una sinterizzazione ad una temperatura di 650-760 °C.
I vantaggi principali
Questo processo di produzione dell’elettrodo a temperature elevate garantisce la realizzazione di un prodotto a cristallo singolo privo di impurità. Da quanto emerso, le celle che utilizzano questa tecnologia potrebbero avere non solo una densità energetica vicina ai 200 Wh per kg ma anche un costo nettamente inferiore che si aggirerebbe intorno ai 100 dollari per kWh. Per fare un esempio concreto con i modelli già in commercio, a parità di peso e volume, i pacchi batteria che potranno essere montati su una Model X o una Model S avranno una capacità intorno ai 120 kWh.
