Solide, semisolide, sodio: le etichette delle batterie corrono più dei dati di prova

Il premio mette al primo posto la sicurezza

Il Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada ha annunciato il riconoscimento, come ha riferito CBC il 3 novembre. Il consiglio ha dichiarato che le sue "scoperte di rilievo mondiale hanno trasformato la scienza dell'accumulo elettrochimico di energia" e hanno posto le basi per celle più sicure ed efficienti. Nazar ha detto a CBC di essere "profondamente onorata" e, "francamente, molto umile" nell'entrare nell'elenco dei vincitori passati.

Quel lavoro conta per chiunque compri un veicolo elettrico, un robot da magazzino o una batteria per la rete. Gli elettroliti liquidi infiammabili sono il modo in cui le celle cedono, e le autorità di regolamentazione lo tengono d'occhio. Quello che manca ancora a chi compra è un modo per confrontare i progetti. Xpeng non ha detto se le batterie del suo robot Iron siano a stato solido completo, e Svolt non ha pubblicato le condizioni di prova dietro il suo dato di ricarica rapida.

La sua tesi a favore dello stato solido è semplice. Gli elettroliti liquidi sono infiammabili e possono prendere fuoco, ha detto, mentre una versione solida offre "una sicurezza molto migliore".

Rivendica anche un intervallo di temperatura operativa più ampio, citando droni che volano ad alta quota, impieghi nell'Artico e usi militari. La densità energetica più alta è il terzo argomento di vendita, ottenuta impacchettando le celle in modo più efficace in una configurazione che ha chiamato impilamento bipolare. Nessuna di queste affermazioni è nuova. La novità è la velocità con cui il vocabolario è passato ai prodotti in commercio.

Perché l'etichetta conta

Il primo lotto prodotto in serie da Svolt Energy, pacchi semisolid a ricarica rapida Dragon Armor da 100 kWh, è uscito dalla linea di Changzhou, nella provincia di Jiangsu. L'azienda ha annunciato il traguardo il 26 ottobre.

Il 28 ottobre, il vicepresidente di Xpeng Gu Jie ha detto che le batterie a stato solido per il robot umanoide Iron avevano iniziato a uscire dalla linea di produzione in piccoli lotti. Il robot stesso è ancora in fase di preproduzione. Xpeng nella sua comunicazione ha usato il termine "batteria a stato solido" senza precisare se intenda la tecnologia a stato solido completo annunciata dall'azienda a novembre 2025.

La distinzione non è accademica. Svolt definisce le celle semisolide come quelle che usano sia elettroliti liquidi sia solidi, mentre le celle a stato solido completo si affidano interamente a elettroliti solidi. Chi confronta i due comunicati stampa sta confrontando due cose diverse.

L'aggiornamento di Xpeng è poi arrivato senza un dato di densità energetica e senza un volume di produzione.

Il sodio segue un'altra strada

Altrove la chimica si allontana del tutto dal litio. Un gruppo guidato dal professor Chan-Jin Park della Chonnam National University, in Corea del Sud, ha sviluppato un elettrolita a solvente eutettico profondo polimerizzabile per batterie al sodio metallico.

Il gruppo di Park sostiene che l'elettrolita non è infiammabile e resiste alle perdite, e che la matrice polimerizzata tiene anche quando la cella viene piegata o tagliata. Nei test su cella completa la batteria ha raggiunto una capacità di scarica iniziale di 110,2 mAh g-1 a 0,1 C con un'efficienza coulombica vicina al 99%. Ha mantenuto il 90,4% della capacità dopo 1.000 cicli a 2 C. Una versione in formato pouch ha tenuto acceso un LED mentre veniva piegata e tagliata. Lo studio è apparso su Energy Storage Materials.

Park ha presentato il lavoro come una via verso un accumulo più economico, non come un prodotto di fascia alta. Ha citato l'accumulo per la rete, l'alimentazione di riserva e le batterie ricaricabili a basso costo.

Cosa dichiarano le fabbriche

L'azienda afferma che il pacco supporta la ricarica a 900 volt e 6C e aggiunge 500 km di autonomia in 12 minuti. Sostiene che la vita utile supera i 3.000 cicli, per una distanza teorica complessiva di oltre 1.000.000 km.

Il presidente e amministratore delegato Yang Hongxin ha detto che le batterie semisolide "diventeranno una tecnologia mainstream nel lungo periodo", non un passaggio intermedio. Svolt ha dichiarato a maggio che le celle a stato solido completo erano ancora lontane dalla produzione di massa e ha previsto che il 2026 avrebbe segnato l'inizio della diffusione ampia delle semisolide. Xpeng segue un calendario diverso. Punta ancora alla produzione di massa di Iron entro la fine del 2026, con l'impiego commerciale nei negozi e in altri contesti dal 2027.

Definizioni e cosa viene dopo

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti traccia il confine in modo semplice. Le batterie a stato solido usano elettroliti solidi e non hanno bisogno di un separatore a parte, il che le rende meno soggette a perdite dovute a danni o rigonfiamenti ad alte temperature. Il dipartimento aggiunge che i progetti di nuova generazione, comprese le batterie a stato solido e a flusso, possono migliorare prestazioni e sicurezza riducendo l'uso di materiali critici.

Nazar è già passata a un'altra chimica. Lavora sulle batterie acquose, che usano acqua come elettrolita, con il Dipartimento dell'Energia, a partire da un hub a Stanford.

Svolt dice che continuerà a far avanzare prima le celle semisolide, poi quelle a stato solido completo.