Il futuro è delle batterie a stato solido: ecco cosa verrà dopo il litio

Le batterie al litio hanno raggiunto il loro sviluppo massimo, ecco perché sia l'industria che gli utenti aspettano le batterie a stato solido.

speciale Il futuro è delle batterie a stato solido: ecco cosa verrà dopo il litio
Articolo a cura di

Quando arriva il momento di passare a una nuova tecnologia, in ogni settore? Quando quella in uso corrente raggiunge il suo massimo e non è in grado di dare altro. In campo smartphone, per fare un esempio con qualcosa che maneggiamo tutti i giorni, abbiamo visto gli schermi LCD raggiungere il loro picco qualitativo soltanto per essere rimpiazzati dagli OLED, magari più costosi e leggermente meno maturi ma già più performanti rispetto ad alcune caratteristiche - come il nero assoluto, dato dallo spegnimento dei pixel.
Lo stesso meccanismo sta per travolgere le ormai classiche batterie al litio, che alloggiano in tutti i dispositivi elettronici portatili del mercato odierno e trovano posto persino nelle scocche delle nuove auto elettriche. Che questo tipo di batteria "chimica" sia al suo massimo è ormai assodato, negli anni siamo arrivati a un grado di affidabilità estrema e a una durata media del ciclo vitale superiore rispetto al debutto, abbiamo però pur sempre a che fare con un accumulatore chimico, soggetto ad anomalie e instabilità, oltre a perdere il proprio potenziale con il passare degli anni.
Quale tecnologia dunque riuscirà a pensionare il caro litio? Le batterie a stato solido, di cui ormai si parla sempre più spesso, soprattutto in vista di uno switch elettrico di massa nel settore auto.

Fluido vs Solido

Come funziona una batteria moderna? Necessita di tre parti ben distinte, il Catodo e l'Anodo agli estremi più un Elettrolita nel mezzo. Per semplificare all'estremo, otteniamo l'energia grazie agli ioni che viaggiano dal Catodo all'Anodo attraverso l'elettrolita, a causa di una reazione chimica innescata all'interno della batteria. È molto importante, infatti, scegliere elementi chimici di qualità e costruire il tutto a regola d'arte perché il processo avvenga nel modo più lineare possibile.
Con l'avvento delle batterie a stato solido, questo meccanismo non verrà modificato, avremo sempre un Catodo e un Anodo opposti l'uno all'altro, fra di loro però arriverà un elettrolita solido, non più fluido.
Questa nuova costruzione porta con se numerosi vantaggi, che rappresentano di fatto tutti i nostri sogni più reconditi in merito alle batterie: un accumulatore a stato solido è potenzialmente più leggero, pensate dunque quali benefici può trarre da questo un'auto elettrica, ha un basso impatto inquinante sull'ambiente, raramente rischia di prendere fuoco e - a parità di spazio - è in grado di contenere maggiore energia.

Parola d'ordine: pazienza

Tutto quello che fino a poco tempo fa sembrava pura fantascienza oggi è un'assoluta realtà, bisogna però sbrogliare un nodo alquanto complicato: il processo produttivo. Bisogna capire come rendere queste nuove batterie più economiche e costruirle successivamente su larga scala, attualmente infatti gli alti costi non permettono una diffusione di massa. Già oggi le auto elettriche arrivate sul mercato, con normali batterie al litio, hanno costi superiori alle controparti a benzina o diesel, con le batterie a stato solido sarebbero ancora più irraggiungibili e d'élite, proprio quello che i produttori non vogliono in questo preciso momento storico - al contrario stanno facendo di tutto per abbassare pian piano i prezzi, in modo che le auto BEV si diffondano il più possibile.
I produttori di batterie al litio possono dunque stare tranquilli, per ora, avranno da lavorare ancora per svariati anni, circa 10 o 15 come minimo, un tempo in cui le automobili di fascia più bassa (come gli smartphone e i restanti dispositivi del mercato entry-level) si affideranno ancora alla chimica per abbattere i costi. È però abbastanza chiaro: il caro vecchio litio ha i decenni contati, le batterie a stato solido cambieranno non solo il settore auto, anche l'intera industria tecnologica. Se oggi, da automobilisti abituati a percorrere 700 km con un pieno e a far rifornimento di carburante in pochi minuti, ci lamentiamo della lentezza di caricamento e della scarsa autonomia dei veicoli elettrici (che può inoltre variare rispetto agli agenti atmosferici esterni, se si utilizza o meno l'aria condizionata, il riscaldamento e così via), il futuro a stato solido cambierà tutte le carte in tavola.

Già oggi si parla di autonomie attorno ai 1.000 km con una singola carica a stato solido, a parità di peso e ingombro rispetto a una batteria chimica, con tempi di ricarica ridotti; se i Supercharger V3 di Tesla riescono già adesso a fornire 250 kW alle Tesla Model 3, ricaricandole in circa 30 minuti, fra 10-15 anni si potrebbe arrivare a fare il pieno di energia in una manciata di secondi. CHAdeMO, l'associazione che ha creato lo standard CCS Combo2, in uso sulle auto elettriche di ultima generazione, sta già guardando al futuro, costruendo un nuovo connettore in grado di toccare i 900 kW. Presto tutte le ansie legate all'autonomia, ai tempi di ricarica, al pericolo di incendi spontanei e di affidabilità saranno un lontano e ridicolo ricordo, bisognerà solo munirsi della giusta pazienza.