Le batterie sono costituite da tre elementi fondamentali: due elettrodi (catodo e anodo) e l'elettrolita che li collega. Per migliorare le proprietà dell'intera batteria, scienziati di tutto il mondo, inclusa l'Università della Tecnologia di Varsavia, stanno lavorando su modifiche ai materiali con cui sono realizzati questi componenti.
Gli specialisti dell'Università della Tecnologia di Varsavia, nell'ambito del progetto europeo ASTRABAT, stanno studiando le possibilità di sviluppare batterie con un elettrolita solido, realizzato con queste materie prime e in modo tale da poter essere prodotte in serie in Europa. Perché è necessario? Come spiegano, è soprattutto una questione di sicurezza: sia in termini di utilizzo delle batterie che strategicamente.
In un comunicato stampa sul sito PW è stato riferito che una batteria con elettrolita solido è più sicura perché non contiene componenti liquidi, infiammabili o che perdono. Grazie a ciò può essere ampiamente utilizzato nell’industria automobilistica (nelle auto elettriche), nell’elettronica e nelle energie rinnovabili. Inoltre, se un simile elettrolita potesse essere prodotto in Europa, da materie prime facilmente disponibili qui, renderebbe il nostro mercato indipendente dalla catena di approvvigionamento e dal processo di produzione, che sono influenzati, tra le altre cose, da considerazioni politiche o economiche.
Nell’ambito del progetto ASTRABAT è stato creato un concetto di batteria completamente nuovo con maggiore stabilità termica e un livello di sicurezza più elevato. Invece di un elettrolita liquido, utilizza moderni elettroliti polimerici e un riempitivo ceramico durevole.
La nuova batteria è anche più rispettosa dell’ambiente perché si concentra sul riciclaggio dei materiali. Durante i lavori è stata posta grande enfasi sulla ricerca di componenti meno inquinanti, di processi produttivi più green e di un minor consumo di elementi come il cobalto. È stata prestata attenzione anche alla scalabilità dei processi di produzione dei materiali.
Il compito degli scienziati WUT durante questo progetto era progettare e produrre un sale di litio e un plastificante da un liquido ionico, per poi aumentarne la produzione. Hanno inoltre testato il componente chiave, l’elettrolita solido, che distingue la nuova batteria dalle soluzioni esistenti. Il ruolo del team di Varsavia è stato anche quello di testare la soluzione e i componenti del catolita, componenti che si trovano solo nelle celle con un elettrolita solido e contenenti rispettivamente un anodo e un catodo.
“I sali e i plastificanti degli elettroliti sono soluzioni uniche originariamente sviluppate e brevettate presso l'Università della Tecnologia di Varsavia”, sottolinea il dott. Happ. Ingegnere Leszek Niedzicki, prof. Università e capo del gruppo di ricerca. «I sali non fluorati sviluppati nell’ambito del progetto sono i primi al mondo a soddisfare i requisiti dell’industria delle batterie».
Quando sarà pronta la nuova batteria? Come spiegato dagli scienziati dell’Università della Tecnologia di Varsavia, il suo primo prototipo è già apparso nel 2022. Tuttavia, il dispositivo necessita ancora di ulteriori sviluppi: i problemi di interfaccia e stabilità meccanica devono ancora essere risolti. Superarli è una condizione necessaria per introdurre il prodotto nella produzione di massa. Pertanto, a loro avviso, la data realistica per l’implementazione della tecnologia su larga scala è il 2030.
Gli studi e le soluzioni più importanti sviluppati nell'ambito del progetto Astrabat sono inclusi nella guida tecnica disponibile sul posto.
Complessivamente hanno partecipato al progetto 14 partner provenienti da 8 paesi europei. Il consorzio è composto da importanti centri di ricerca e università, oltre ad aziende automobilistiche, di batterie e di energia. L'Università della Tecnologia di Varsavia era l'unica a rappresentare l'Europa centrale e orientale.
Katarzyna Czechovich
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