Batterie Litio

Le utilizziamo all'interno di un numero sempre crescente di elettrodomestici e prodotti di elettronica, stanno rivoluzionando il settore dei trasporti e dell'energia e sono appena valse il premio Nobel per la chimica ai loro inventori — gli scienziati John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino: sono le batterie agli ioni di litio, gli accumulatori che danno comunemente energia ai nostri smartphone ma le cui potenzialità si estendono ben al di là di questo utilizzo.

Batterie agli ioni di litio: come sono fatte

Rispetto alle varianti rimaste in commercio per la maggior parte del secolo scorso le batterie agli ioni di litio hanno infatti un vantaggio enorme: possono essere ricaricate a piacere utilizzando una fonte di energia elettrica, e mantengono in modo sostanzialmente stabile questo stato di carica per essere impiegate a piacere nei modi più disparati.

Le batterie agli ioni di litio possono avere diverse forme e dimensioni, ma al loro interno contengono celle composte da tre elementi principali: un polo negativo — o anodo — realizzato generalmente in carbonio; un polo positivo — o catodo — composto da un ossido metallico, e un elettrolita — la sostanza che conduce la corrente elettrica grazie agli ioni che si disciolgono al suo interno — composto da un sale di litio disciolto in un solvente organico.

I materiali impiegati per queste tre componenti possono variare per ottenere batterie dalle caratteristiche diverse in fatto di sicurezza, durata di vita e voltaggio, ma il principio di funzionamento non cambia: questa configurazione permette ad anodo e catodo di ricoprire ruoli opposti a seconda della direzione in cui scorre la corrente, facendo in modo che la batteria possa accumulare energia da una fonte o distribuirla a un circuito.

Per cosa vengono utilizzate

Entrate in commercio all'inizio degli anni '90, si sono dimostrate da subito leggere, compatte, durature e relativamente veloci da ricaricare, motivo per cui nel tempo hanno sostituito le altre tipologie di accumulatori ricaricabili (come quelli al nichel-metallo idruro) in molte delle applicazioni più diffuse.

Le batterie agli ioni di litio in effetti non vengono utilizzate solamente all'interno di piccoli elettrodomestici o gadget portatili come smartphone e laptop; l'energia che possono erogare e la loro capacità di stoccaggio rende queste batterie adatte all'impiego all'interno di auto elettriche e ibride, ma anche come circuito di corrente di emergenza per computer, server e interi data center — e in generale ovunque ci sia bisogno di sopperire temporaneamente alla mancanza di energia proveniente dalla normale rete elettrica.

In quest'ultimo ambito conservano ancora un potenziale decisamente elevato: abbinate a un impianto fotovoltaico permettono ad esempio di mantenere una riserva di energia a disposizione anche nelle ore notturne, ma il concetto si può applicare anche per l'energia eolica e in ogni settore legato alla produzione di energia rinnovabile.