Le fonti energetiche e la sicurezza del loro approvvigionamento sono essenziali per lo Stato ma anche per le industrie. In particolare, le imprese automobilistiche sono impegnate attraverso ingenti investimenti nel finanziare studi che possano aprire nuove frontiere sulle modalità di alimentazione delle macchine elettriche o ibride che sostituiranno quelle a benzina e diesel.
Lo studio
“Con questo approccio, l’idea è che di notte o ogni volta che non si utilizza la batteria, un sistema di gestione della batteria applicherebbe questo ciclo di auto-guarigione alla batteria”, ha spiegato Nikhil Koratkar, docente di ingegneria meccanica, aerospaziale e nucleare presso Rensselaer Polytechnic Institute di New York e principale autore della ricerca. Il problema principale del litio è quello di essere una risorsa ubicate e non ubiquitaria molto rara. Inoltre i costi per la sua estrazione sono elevati. La soluzione proposta dagli studiosi del Renssealaer è quella di sostituirlo con il potassio: materiale ubiquitario, non raro e ottenibile ad un costo molto inferiore.
I problemi
A frenare l’impiego del potassio, fino ad ora, è un problema noto più o meno in tutte le batterie: la formazione dei dendriti, accumuli metallici “spinosi” e ramificati, che si formano nel tempo sull’anodo, man mano che la batteria viene caricata e scaricata più e più volte. Alla fine questi accumuli possono arrivare a bucare la membrana sottile che separa i due elettrodi, portando al cortocircuito, responsabile a sua volta di un accumulo di calore che riduce durata ed efficienza della batteria e che occasionalmente può anche provocare incendi. Gli scienziati hanno però inventato una tecnica in grado di ripulire eventuali detriti. Questa consiste nel realizzare una serie di cicli di carica e scarica ad alta velocità. In questo modo, in circostanze controllate, i ricercatori affermano di poter controllare con precisione il calore della batteria, elevandolo al punto in cui il potassio non si scioglie, ma attiva la diffusione della superficie, che torna così levigata, eliminando ogni eventuale asperità.