Il progresso non si ferma. Può avere una velocità diversa rispetto a quello che ci si può aspettare, prendere strade leggermente diverse, ma prima o poi, in una forma o nell’altra, arriva. Perché il progresso non si può fermare a stato. Prendiamo le batterie delle auto elettriche, ad esempio. Pare infatti sia stato risolto uno dei principali problemi che ostacolavano lo sviluppo delle batterie del futuro, a ricarica super-rapida e di lunga durata, cruciali anche per una larga diffusione dei veicoli elettrici. I responsabili dei misteriosi cortocircuiti, dei quali finora non si capiva la causa, sono i microscopici difetti contenuti nel materiale di cui sono composte a generarli, ingigantiti dalla velocità supersonica delle ricariche rapide.
La fragilità della ceramica
La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Energy, si deve al gruppo di ricerca guidato dall'Università americana di Stanford, e permetterà di aggirare l'ostacolo. Le batterie agli ioni di litio più avanzate utilizzano infatti materiali solidi e non infiammabili come la ceramica, che permette il passaggio veloce delle cariche mantenendo, allo stesso tempo, ben separati i poli positivo e negativo. Il problema è che, come gli oggetti di ceramica che abbiamo in casa, questi materiali possono sviluppare minuscole crepe.
Il litio come l'acqua
I ricercatori, guidati da Geoff McConohy, Xin Xu e Teng Cui hanno dimostrato, grazie a più di 60 esperimenti, che la ceramica contenuta nelle batterie è spesso piena di crepe e ammaccature microscopiche finora passate inosservate, molte larghe meno di 20 nanometri (per fare un confronto, un foglio di carta è spesso circa 100mila nanometri). Il meccanismo è lo stesso alla base delle buche che compaiono sulle strade: sotto l'azione costante di pioggia e neve, quando le auto spingono l'acqua nelle minuscole imperfezioni preesistenti nell'asfalto, producendo crepe sempre più ampie. "In questa analogia, il litio contenuto nelle batterie si comporta come l'acqua - ha spiegato Xu, uno dei ricercatori - è sufficiente un po' di pressione affinché il litio si infili nelle microfratture, provocando infine un cortocircuito". Grazie a questa scoperta, i ricercatori sono ora al lavoro per rinforzare i materiali in fase di produzione, in modo da prevenire la formazione di crepe o permetterne la riparazione in seguito. Anche qui non è facile predire la tempistica di risoluzione del problema, ma prima o poi le batterie ricaricabili a tempo di record arriveranno. Questo si intende, sempre al netto dei costi, particolare comunque non trascurabile, che all’inizio saranno altissimi e col tempo scenderanno, come per ogni tecnologia che si ripeti.