La scoperta degli ioni di litio e futuro delle batterie ricaricabili
ScienzeL’invenzione che è valsa agli scienziati Goodenough, Whittingham e Yoshino i Nobel per la Chimica 2019 è frutto di un lavoro di squadra partito dagli Anni 70. Gli ioni di litio saranno anche il punto di partenza per le batterie ricaricabili del futuro
I Nobel per la Chimica 2019 hanno premiato John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino, gli scienziati a cui si deve l’invenzione delle batterie ricaricabili agli ioni di litio. È stata di fatto una collaborazione avvenuta nel tempo tra queste tre personalità a rendere possibile una soluzione alternativa ai combustibili fossili per la produzione di energia. Nonostante le prime batterie al litio siano entrate in commercio nel 1991, il lavoro dei ricercatori cominciò circa vent’anni prima, nel corso della crisi petrolifera.
La nascita delle batterie ricaricabili agli ioni di litio
Smartphone e computer portatili sono solo alcuni dei dispositivi utilizzati tutti i giorni che si affidano alle batterie ricaricabili agli ioni di litio, una svolta decisiva nel percorso che ha condotto allo sviluppo delle energie rinnovabili. Nel 1976, dopo anni di ricerca presso l’azienda Exxon, Stanley Whittingham fu il primo a riuscire a realizzare una batteria nella quale gli ioni di litio erano incastonati nel disolfuro di titanio, un efficiente superconduttore. Per arrivare a questo risultato, Whittingham dovette superare il problema che portava le batterie a esplodere in seguito a diversi cicli di ricarica, risolto con l’aggiunta di alluminio. John Goodenough partì dal lavoro del collega per realizzare dispositivi più efficienti sostituendo il disolfuro di titanio con l’ossido di cobalto. La svolta decisiva fu data però dal giapponese Akira Yoshino, che sfruttando come materiale il coke petrolifero riuscì ad abbandonare il litio in forma pura usando solamente gli ioni di litio: il risultato fu una batteria più stabile, leggera e ricaricabile centinaia di volte. Per questo ‘lavoro di squadra’ svolto negli anni, i tre scienziati sono stati premiato con il premio Nobel per la Chimica 2019.
Dagli ioni di litio alle batterie del futuro
Le batterie agli ioni di litio hanno aperto a un futuro caratterizzato da una minor dipendenza dai combustibili fossili, offrendo anche una soluzione per sviluppare automobili elettriche. In futuro, però, le batterie ricaricabili potrebbero affidarsi a tecnologie alternative per garantire un’efficienza e prestazioni ancora maggiori oltre a costi minori. Tra le possibili soluzioni ci sono le batterie che utilizzano zinco e fluoruro, ma anche quelle litio-aria o litio-zolfo: tuttavia, il loro sviluppo potrebbe richiedere ancora diversi anni, necessari a mettere a punto dispositivi stabili e sicuri in grado di essere lanciati sul mercato. Per il momento, quindi, le batterie agli ioni di litio sembrano tutt’altro che superate: i Nobel per la Chimica 2019 ne sottolineano una volta di più l’importanza, sia per il passato che per il futuro che ci attende.
