Solid Power propone già tre alternative per i suoi elettroliti solidi

Coi suoi elettroliti solidi basati sui solfuri, la startup americana allargherà la sua offerta sia per migliorare sostanzialmente le celle tradizionali con catodi basati sull’intercalazione che per future batterie con materiali di conversione

Solid Power, la startup del Colorado appoggiata e finanziata tra l’altro dai gruppi Ford e BMW, ha in mente qualcosa di più ambizioso del realizzare una cella con elettroliti allo stato solido. Grazie ai suoi nuovi materiali ha l’ambizione di proporre uno strumento per migliorare un ventaglio di tipi di batterie anche molto differenti tra loro, con soluzioni destinate a emergere nel tempo: probabilmente fino a oltre la fine dell’attuale decade.

Ma l’offerta riguarda anche quelle più d’attualità: come quelle con catodi NCM 811 ad alta densità di energia, che riceveranno un “turbo chimico” col prodotto proposto da Solid Power a fare da anolita solido in elettrodi negativi fatti principalmente di silicio. Avranno una densità di energia gravimetrica di 390 Wh/kg, secondo il produttore, quando oggi una cella commerciale che superi i 250 Wh/kg si può considerare già positivamente.

L’uso del silicio per gli anodi, già inseguito da numerose startup, avrebbe il vantaggio di inserirsi senza troppi traumi ed esborsi di capitale in linee di produzione già attive, con la possibilità di collocare la commercializzazione verso il 2025, secondo quello che ha commentato oggi a caldo dopo la diffusione della nota ufficiale James Frith, analista di Bloomberg NEF. Questo darebbe anche ai produttori la possibilità di fare scala rapidamente e senza attendere l’emergere di ulteriori generazioni di prodotto.

Chi mastica un po’ di celle ed elettroliti, leggendo di un materiale come un nuovo anolita solido per le celle con anodi in silicio, potrebbe essere indotto a concludere che quello che proporrà Solid Power sia in sintesi un nuovo additivo, una novità nel doping per gli elettrodi.

Ma in effetti l’azienda fondata da Doug Campbell appare convinta di aver realizzato qualcosa di più flessibile e fondamentale di un semplice additivo, perché il suo materiale sarà in grado di rendere più stabili anche le ambiziose (e “scorbutiche”) celle con anodi al litio metallico a cui molti già si dedicano.

*In un’unica infografica il riepilogo dei terreni che Solid Power intende affrontare coi suoi nuovi materiali* (credito immagine ufficio stampa Solid Power)

Ovviamente quando si riuscirà ad abbinare in una produzione su larga scala anodo in litio metallico e catodi NCM le cose saranno ancora più favorevoli rispetto a celle con anodi in silicio. Solid Power punterà a una densità gravimetrica di 440 Wh/kg: quasi il 70% meglio di quanto disponibile oggi sul mercato e con ricadute favorevoli sulle caratteristiche delle batterie che ne disporranno: a cominciare dall’autonomia di marcia e dalla massa dei pacchi inseriti nei pianali dei veicoli.

La tabella diffusa da Solid Power con la nota stampa contiene i miglioramenti che ci si potranno attendere da un pacco batterie con capacità di 77 kWh in termini di massa, densità di energia, costi ed efficienza nelle due versioni di tecnologia di materiali solid state *applicati a celle con anodi in silicio e con anodi in litio metallico* (credito tabella: ufficio stampa Solid Power)

L’azienda ha pubblicato la tabella che riportiamo che indica chiaramente i vantaggi della tecnologia proposta in termini di massa, con un pacco da 77 kWh che passerebbe dai 499 chili a 304 nel caso di un passaggio da una cella convenzionale con anodi in grafite ad una con anodi al silicio.

Il peso del pacco batterie potrebbe scendere addirittura a 269 chili una volta che sarà realtà una cella con anodi in litio metallico. In poche parole una svolta: anche le Lotus o le Lamborghini di quella nicchia dell’automobile che si preoccupa molto del peso del proprio prodotto, probabilmente nella seconda parte di questa decade avrà risposte adeguate per progetti di nuove supercar a zero emissioni locali, se la roadmap Solid Power sarà confermata nei fatti.

Dal punto di vista della immissione in commercio i prodotti più vicini e quelli più lontani proposti da Solid Power vanno da sinistra a destra: a sinistra la cella con catodi NCM 811 e anodo in silicio e con anolita solido, al centro una cella con gli stessi catodi e anodo in litio metallico e a destra una cella basata su elettrodi che lavorano con meccanismi di conversione dei materiali attivi (credito immagine: ufficio stampa Solid Power)

La piattaforma con elettroliti allo stato solido di Solid Power non promette solo meraviglie con elettrodi basati sui meccanismi di intercalazione che sono il pilastro del funzionamento della quasi totalità delle celle commerciali attuali: l’intercalazione è quel fenomeno che ha contribuito a far vincere al Professor Stanley Whittingham una quota del premio Nobel per la chimica 2019 e usato a partire dagli Anni ’70.

Il suo prodotto funzionerà, promette la startup, anche con celle alternative basate su meccanismi di conversione, nei quali il litio interagisce con una reazione elettrochimica reversibile con materiali attivi a base di zolfo, fosforo, selenio o altri materiali che risultano anche più accessibili ed economici di nichel o cobalto.

Si tratta di un percorso che è stato intrapreso da alcune startup, attratte dal potenziale della tecnologia litio-zolfo e con elettroliti solid state, che hanno puntato a settori in cui il peso di una cella è particolarmente importante, come l’aerospaziale.

Purtroppo una delle più attive, Oxis Energy, si è appena bloccata con la messa in liquidazione la settimana scorsa presso un tribunale del Regno Unito, per la difficoltà di reperire finanziamenti adeguati. Il sostegno di materiali sviluppati da Solid Power potrebbe, forse, ridare nuovo impulso anche a questo settore dopo la recente battuta d’arresto.