Una svolta nella progettazione delle batterie per veicoli elettrici apre la strada alla ricarica del veicolo in pochi minuti. Scienziati e ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di batteria con la possibilità rivoluzionaria della tecnologia delle batterie di ricaricare i veicoli EV in soli 10 minuti.
I ricercatori della Pennsylvania State University hanno ideato una batteria agli ioni di litio innovativa per veicoli elettrici. Queste batterie combinano tempi di ricarica brevissimi con una maggiore capacità energetica, garantendo un'autonomia di viaggio superiore . Il professor Chao-Yang Wang ha collaborato con EC Power , una startup con sede a State College, per sviluppare questa tecnologia. Grazie a questa tecnologia di ricarica rapida, i veicoli elettrici possono ridurre la capacità delle batterie da 150 kWh a 50 kWh , senza compromettere l'autonomia.
Il professor Chao-Yang Wang, ingegnere meccanico della Penn State University, che ha guidato la ricerca, ha affermato: "La necessità di batterie più piccole e a ricarica più rapida è maggiore che mai. Semplicemente non ci sono abbastanza batterie e materie prime essenziali, soprattutto quelle prodotte a livello nazionale, per soddisfare la domanda prevista".
Con l'adozione di un piano complessivo da parte dell'Air Resources Board della California nell'agosto 2022, verranno imposte restrizioni alla vendita di veicoli a benzina negli Stati Uniti, che porteranno infine al divieto totale della loro commercializzazione. Entro il 2035, i motori a combustione interna scompariranno di fatto dal più grande mercato automobilistico degli Stati Uniti.
Con la crescente domanda di veicoli elettrici, si presentano due svantaggi: il primo è la lentezza della ricarica e il secondo è la dimensione . A causa delle loro dimensioni, i veicoli elettrici non sono efficienti come dovrebbero e, inoltre, non sono accessibili a tutte le fasce di prezzo.
I proprietari di veicoli elettrici devono impiegare da pochi minuti a un'intera giornata per ricaricare il proprio veicolo, e il tempo di ricarica varia a seconda della batteria. "Le batterie più piccole e a ricarica più rapida ridurranno drasticamente i costi delle batterie e l'utilizzo di materie prime critiche, come cobalto, grafite e litio, consentendo l'adozione di massa di auto elettriche a prezzi accessibili", ha affermato il professor Wang.
Il principale fattore su cui si basa questa tecnologia è la modulazione termica interna , un metodo attivo per controllare la temperatura e ottenere le migliori prestazioni possibili dalla batteria, ha spiegato il professor Wang.
Le prestazioni ottimali delle batterie si ottengono quando sono calde, ma non eccessivamente calde. Per questo motivo, mantenere una temperatura costante all'interno delle batterie ha rappresentato finora una sfida importante per gli ingegneri del settore . Pertanto, il professor Wang e il suo team hanno deciso di regolare la temperatura interna della batteria.
Il professor Wang ha inoltre aggiunto che fino ad ora gli ingegneri delle batterie si sono affidati a sistemi di riscaldamento e raffreddamento esterni e ingombranti per regolare la temperatura delle batterie. Tuttavia, questi metodi sprecavano molta energia ed erano anche lenti. Una batteria normale è composta fondamentalmente da tre componenti: catodo, anodo ed elettrolita.
I ricercatori hanno sviluppato una nuova struttura di batteria con un 4° componente, che è un foglio di nichel ultra sottile. Agisce come uno stimolo e autoregola la temperatura della batteria e la reattività. Questo meccanismo consente la ricarica di 10 minuti di qualsiasi batteria di veicolo elettrico.
" La nostra tecnologia di ricarica rapida funziona con la maggior parte delle batterie ad alta densità energetica e aprirà nuove possibilità per ridurre le dimensioni delle batterie dei veicoli elettrici da 150 a 50 kWh senza causare ansia da autonomia ai conducenti ", ha affermato il professor Chao-Yang Wang. La ricerca è stata descritta in dettaglio in uno studio pubblicato su Nature (una rivista scientifica) con il titolo "Fast Charging of Energy-Dense Lithium-Ion Batteries" (Ricarica rapida di batterie agli ioni di litio ad alta densità energetica). In questo modo, si diffonde la notizia che, grazie a questa innovazione tecnologica, sarà possibile ricaricare i veicoli elettrici in soli 10 minuti.
Fonte: Indipendente
