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Passato, presente e futuro delle batterie al litio

26.11.2019
Passato, presente e futuro delle batterie al litio

Il premio Nobel per la Chimica Stanley Whittingham spiega perché le batterie al litio sono così importanti per la mobilità del futuro e che cosa possiamo aspettarci nei prossimi anni.

Le batterie rappresentano il 40% del valore aggiunto di un veicolo elettrico e le competenze ad esse legate hanno un ruolo sempre più centrale all'interno del Gruppo Volkswagen. Il loro sviluppo è fondamentale: l'aumento della densità energetica, ovvero la capacità di stoccare energia, e la diminuzione dei costi sono la chiave per la diffusione su larga scala della mobilità elettrica.

M. Stanley Whittingham ha vinto il premio Nobel 2019 per la Chimica per aver posto le basi scientifiche delle batterie al litio diventate di uso comune; la sua ricerca iniziò già nei primi anni Settanta negli Stati Uniti.

Whittingham ha patrocinato l’ultima edizione dello Science Award per l'elettrochimica, premio istituito da Volkswagen e BASF nel 2012 con lo scopo di sostenere la ricerca scientifica e ingegneristica nel campo dell’elettrochimica, promuovendo così lo sviluppo di sistemi sempre più performanti per l’accumulo di energia. Durante la visita al Center of Excellence di Salzgitter, il premio Nobel ha potuto osservare come la sua scoperta venga messa in pratica nella linea pilota per la produzione delle batterie.

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In che modo la sua ricerca si relaziona con l’attuale produzione di celle batteria?

Io mi sono concentrato sui primi aspetti sperimentali. Mi sono chiesto: è possibile costruire una batteria al litio? Come? Abbiamo iniziato a lavorare nel 1972 su una scala molto ridotta, usando singoli cristalli. Siamo partiti da un pezzo così piccolo e ora siamo arrivati a un risultato così grande. I trasporti stanno vivendo una rivoluzione. Passare dall'idea alla realtà è stato senza dubbio un grande viaggio.

C'è qualche soluzione pratica che realmente la stupisce?

Quello che mi stupisce è il quadro generale, come siamo riusciti a passare da uno stadio primordiale di ricerca a questi metodi così moderni ed efficienti di produrre le batterie. È molto di più di quello che all'epoca avessimo sognato.

Che cosa vede nel futuro delle batterie al litio? Una evoluzione o uno stop dato da limiti chimici e fisici?

Penso che questo tipo di batterie possano arrivare ad avere una densità energetica doppia rispetto a quelle di oggi. Andare ancora oltre sarà impossibile. In questo campo non vale la legge di Moore dei semi conduttori (la velocità dei microprocessori raddoppia ogni due anni), c'è un limite definitivo. Ma dovremmo essere in grado di arrivare a raddoppiare la densità energetica con batterie della stessa dimensione, cercando di mantenere i costi invariati e aumentare la sicurezza.

Ci sono nuovi approcci che vanno oltre il litio?

Penso che il litio rimarrà la tecnologia primaria per i prossimi dieci o venti anni. La questione centrale è se potremo fare a meno dell'elettrolita organico. Perché se questo sarà possibile, allora potremmo usare il litio puro e un sale minerale o un elettrolita inorganico o polimerico. Quindi credo che la ricerca sarà concentrata su questo aspetto per un paio di decadi.

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C'è qualche idea che oggi può sembrare fantascienza ma che invece potrebbe diventare realtà?

Beh, se cinquant’anni fa, quando abbiamo iniziato, avessimo visto auto come quelle che vedo oggi, avrei pensato che fossero parte di un film di fantascienza. Ma ora esistono. Quindi la regola è che dobbiamo credere nell'incredibile, perché solo così possiamo renderlo reale.

Fonte: Volkswagen AG