L’ansia da autonomia, la paura di rimanere senza energia prima di poter ricaricare un veicolo elettrico, potrebbe essere un ricordo del passato, secondo un team di ingegneri della Penn State, hanno progettato la batteria al litio ferro fosfato, ha un’autonomia di 402 chilometri con la possibilità di ricaricarsi in soli 10 minuti.
Chao-Yang Wang, ricercatore affiliato IEE William E. Diefenderfer, presidente di ingegneria meccanica, professore di ingegneria chimica, scienza e ingegneria dei materiali, direttore del Centro motori elettrochimici della Penn State, ha detto:
«Insieme al mio team composto da Xiao-Guang Yang, professore assistente di ricerca di ingegneria meccanica, e Teng Liu, dottorando in ingegneria meccanica, abbiamo sviluppato una batteria abbastanza intelligente per i veicoli elettrici per il mercato su larga scala con parità di costi con i veicoli con motore a combustione, non c’è più ansia da autonomia, questa batteria è conveniente».
La ricerca è stata sostenuta dall’Ufficio per l’efficienza energetica e le energie rinnovabili del Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti e il William E Diefenderfer Endowment. Il team di ricercatori ha affermato che la batteria dovrebbe essere garantita per 3.218.688 chilometri nel corso della sua vita, nel documento pubblicato nella rivista Nature Energy, hanno scritto:
«La chiave per una lunga durata e una rapida ricarica è la capacità della batteria di riscaldarsi rapidamente fino a 60° C per la carica e la scarica, e poi raffreddarsi quando la batteria non è attiva».
Chao-Yang Wang ha detto: «La carica molto veloce ci permette di ridimensionare la batteria senza incorrere in ansia da raggio d’azione».
La batteria utilizza un sistema di autoriscaldamento sviluppato in precedenza nel centro di ricerca di Chao-Yang Wang. La batteria autoriscaldante utilizza una sottile lamina di nichel con un’estremità attaccata al terminale negativo e l’altra che si estende all’esterno della cella per creare un terzo terminale: una volta che gli elettroni fluiscono, riscaldano rapidamente la lamina di nichel attraverso il calore della resistenza, riscaldando l’interno della batteria. Raggiunta la temperatura interna della batteria di 60°C, l’interruttore si apre e la batteria è pronta per una rapida carica o scarica.
Il team di Chao-Yang Wang ha modellato questa batteria utilizzando tecnologie esistenti e soluzioni innovative, con questo metodo di autoriscaldamento, hanno potuto utilizzare materiali a basso costo per il catodo e l’anodo della batteria e un elettrolita sicuro e a bassa tensione. Il catodo è termicamente stabile, utilizza il litio ferro fosfato, non contiene nessuno dei materiali costosi e critici come il cobalto. L’anodo è fatto di grafite a particelle molto grandi, un materiale sicuro, leggero ed economico.
Chao-Yang Wang ha detto:
«Questa batteria ha ridotto il peso, il volume e il costo. Sono molto felice che abbiamo finalmente trovato una batteria che andrà a beneficio del mercato di massa dei consumatori tradizionali. Può produrre una grande quantità di energia al momento del riscaldamento, nello specifico 40 kilowattora e 300 kilowatt di potenza. Il veicolo elettrico con questa batteria potrebbe andare da zero a 96 km/h all’ora in 3 secondi come una Porsche. È in questo modo che cambieremo l’ambiente, non contribuiremo solo alle auto di lusso. Tutti potranno permettersi di acquistare veicoli elettrici».