Sienza Energy ha messo a punto una batteria per auto elettriche (ma anche per altri usi) che utilizza una innovativa nanostruttura in 3D e anodi in silicio. Il risultato è un accumulatore con minor volume ma maggiore densità energetica, più stabile e più sicuro dal rischio incendi
Una batteria con materie prime più sostenibili e che assicura maggiore sicurezza. Questa l’innovazione promessa da Sienza Energy, un’azienda del settore facente parte di Caltech e supportata dal chirurgo, uomo d’affari e filantropo Patrick Soon-Shiong.
La batteria per auto elettriche di Sienza con nanostruttura in 3D e anodi di silicio
Attraverso una nanostruttura in 3D da loro messa a punto, le batterie hanno una più efficiente dissipazione del calore, oltre a prevenire zone più calde localizzate e il rischio di fughe termiche, come ha spiegato il CTO di Sienza Anzin Fahimi. Questa nanostruttura si combina con un anodo di silicio, materiale già allo studio di altre aziende per batterie più affidabili e con una migliore densità energetica.
I (rari) casi di incendi delle auto elettriche alla base dell’innovazione di Sienza
Sienza Energy nel realizzare la sua innovazione è partita da alcuni casi di cronaca legati alle attuali batterie agli ioni di litio. La presenza di un elettrolita liquido le rende suscettibili di surriscaldamento e di rischi incendi, come è successo in Corea del Sud dove una Mercedes EQE è andata a fuoco in un parcheggio, distruggendo altri 140 veicoli (!). Inoltre sempre in Corea una fabbrica di batterie è stata oggetto di un incendio. Ma ogni tanto sentiamo notizie di questo genere anche da noi in Italia, come la Renault Zoe andata a fuoco lo scorso febbraio mentre era in sosta in un parcheggio a Rimini.
Il caso però della EQE ha avuto una grande eco mediatica, tanto da spingere il Governo coreano a convocare le principali case automobilistiche per prendere contromisure e provvedimenti. Ovvio, non facciamo terrorismo mediatico: non è che ogni auto elettrica sia destinata a finire in cenere. Le stesse batterie agli ioni di litio sono comunque progettate per evitare dispersioni termiche. Gli incendi perciò sono eventi rari, ma quando avvengono hanno l’effetto del proverbiale albero che cade e che fa più rumore di una foresta che cresce. Soprattutto in tempi di isterie e propaganda contro i veicoli elettrici.
Le caratteristiche dell’innovativa batteria di Sienza
La proposta di Sienza è quindi quella di immettere sul mercato una batteria stabile, capace anche di “assorbire e distribuire meglio lo stress meccanico, riducendo le probabilità di cortocircuiti interni”, come spiegano dall’azienda. Mory Gharib, fondatore di Sienza, ha ulteriormente precisato: “Aumentando la superficie degli elettrodi, le nanostrutture 3D migliorano l’efficienza delle reazioni elettrochimiche, migliorando così le prestazioni e la longevità della batteria senza compromettere la sicurezza”.
Questa nuova batteria presenta un anodo di silicio (al posto della comune grafite) oltre alla nanoarchitettura degli elettrodi in 3D. Si è arrivati quindi ad un accumulatore che ha un volume del 46% inferiore rispetto alle normali controparti agli ioni di litio. Sebbene il potenziale uso della batteria può essere ad ampio spettro, nel regno delle auto elettriche questo rappresenterebbe un vantaggio notevole. Si possono progettare vetture meno pesanti, più piccole e con costi inferiori. Inoltre, il dispositivo promette un’autonomia che supera del 60% le versioni agli ioni di litio.
Ancora, la tecnica di produzione dei materiali catodici messa a punto secondo Sienza consente “di immagazzinare da 3 a 5 volte più energia“. Che si traduce in una densità energetica che può toccare i 2.000 Wh/L.
La batteria di Sienza è anche più ecologica e sostenibile nel processo produttivo. E ha minori costi
Le magnifiche sorti e progressive di questa batteria sono state messe alla prova da Mobile Power Solutions. La società specializzata nel test e nella validazione di dispositivi di questo genere ha rilevato che l’anodo di silicio puro 3D presenta una capacità gravimetrica media di 2.941 mAh/g. Gharib ha spiegato che “ciò significa che per ogni grammo di silicio, le nostre batterie possono immagazzinare 2.941 milliampere-ora di elettricità, significativamente più alto dello standard di settore per la grafite, con una capacità gravimetrica di 372 mAh/g“.
Quindi la batteria di Sienza presenta una notevole densità di energia, ma anche dei costi ridotti. Questo partendo a monte, dalla produzione, facendo a meno di additivi particolari. Non viene usato neanche l’N-metil-pirrolidone (NMP), un solvente sovente usato nel produrre batterie agli ioni di litio. Un prodotto impattante anche a livello ambientale e per la salute dei lavoratori, e che Sienza ha eliminato dai propri processi produttivi.
