Progettate nuove batterie al litio adatte a ogni tipo di clima, perché resistenti alle basse temperature e stabili a quelle più elevate: ottimizzate nei materiali e dotate di un riscaldatore interno, possono operare in un ampio range di temperature che va dai 50 gradi sotto zero fino ai 75 gradi. Il risultato è pubblicato sulla rivista Joule dai ricercatori della Pennsylvania State University negli Stati Uniti.
Le batterie al litio, spiega il primo autore dello studio Chao-Yang Wang, non sono state concepite per funzionare nell’ampia gamma di applicazioni che supportano oggi. Originariamente erano state progettate per dispositivi elettronici come computer e smartphone che operano a temperature prossime ai 25 gradi o che sono leggermente superiori alla temperatura ambiente. “Ora che queste batterie sono state integrate in veicoli elettrici, data center e sistemi su larga scala che possono raggiungere temperature molto elevate – osserva Wang – questa temperatura operativa stabile è diventata difficile da gestire per i produttori. Per continuare a migliorare la società con sistemi su larga scala alimentati da batterie al litio, dobbiamo affrontare questo fondamentale difetto di progettazione”.
Per risolvere la questione, i ricercatori della Penn State hanno utilizzato un nuovo approccio volto a ottimizzare i materiali nella costruzione della batteria per garantire elevata stabilità e sicurezza in ambienti caldi, utilizzando al contempo il riscaldamento interno per supportare il funzionamento della batteria in ambienti freddi. Nello specifico, la struttura di riscaldamento interna che il team prevede di implementare è composta da una sottile pellicola di lamina di nichel, spessa solo circa 10 millesimi di millimetro (poco più di un globulo rosso), che consentirà al sistema di autoregolare la temperatura, senza aggiungere peso o volume alla batteria.
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