Scienziati sudcoreani progettano una batteria per veicoli elettrici più leggera e con maggiore autonomia
Ricercatori del KAIST, in Corea del Sud, hanno utilizzato una tecnica tipica della produzione di chip per realizzare batterie al litio metallico senza anodo, in grado di immagazzinare più energia in meno spazio e con meno peso, permettendo potenzialmente ai veicoli elettrici di percorrere distanze maggiori con una sola carica.
Un team guidato dai professori Jinwoo Lee e Hee-Tae Jung del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), in collaborazione con colleghi della Kyungpook National University e del National NanoFab Center, ha annunciato un promettente passo avanti nella progettazione delle batterie per veicoli elettrici. L'innovazione si basa su un'architettura senza anodo: eliminando il tradizionale anodo in grafite, la batteria diventa più leggera e compatta, liberando spazio per una maggiore densità energetica. Il problema storico dei design senza anodo è che il litio metallico si deposita in modo irregolare durante la ricarica, formando escrescenze distruttive a forma di ago chiamate dendriti, che riducono la durata della batteria. Il team del KAIST ha affrontato il problema strutturando il foglio di rame del collettore di corrente con microscopiche strutture tubolari — ciascuna di circa 300 nanometri di diametro e 150 nanometri di altezza — utilizzando la litografia a sputtering secondario (SSL), una tecnica di precisione presa in prestito dalla produzione di semiconduttori. La superficie strutturata offre un'area di deposizione circa quattro volte superiore a quella di un foglio di rame piatto, favorendo una distribuzione più uniforme del litio. I ricercatori hanno inoltre applicato un rivestimento ultrasottile di MXene da 10 nanometri, che agisce come primer e favorisce la formazione di uno strato protettivo stabile e ricco di fluoruro di litio durante il funzionamento. Insieme, queste caratteristiche guidano il litio a depositarsi in modo uniforme e sopprimono la crescita dei dendriti, prolungando la vita utile della batteria senza aumentarne in modo significativo dimensioni o peso. I co-primi autori dello studio sono i ricercatori del KAIST Eunji Kim, Hyunju Jung e Jinuk Kim. I risultati sono stati pubblicati online il 1° settembre sulla rivista internazionale Advanced Functional Materials.
