Un nuovo studio scientifico segna un passo avanti importante verso l’adozione delle batterie allo stato solido su smartphone e veicoli elettrici. Un gruppo di ricerca ha infatti chiarito il meccanismo con cui i cosiddetti “dendriti”, formazioni che si sviluppano durante la ricarica, riescono a danneggiare l’elettrolita solido, uno dei principali ostacoli alla diffusione di questa tecnologia.

Perché le batterie allo stato solido non sono ancora diffuse

A differenza delle attuali batterie agli ioni di litio, quelle allo stato solido utilizzano un elettrolita solido al posto di uno liquido, riducendo i rischi di perdite o incendi e promettendo maggiore densità energetica e ricariche più rapide. Il problema principale, però, è rappresentato proprio dai dendriti: strutture ramificate di litio metallico che, crescendo durante la ricarica, possono attraversare l’elettrolita solido e provocare un cortocircuito interno, fino a rendere la batteria inutilizzabile.

Come una struttura morbida riesce a rompere una ceramica

A risolvere il mistero è stato il Max Planck Institute for Sustainable Materials (MPI-SusMat), in Germania, con uno studio pubblicato sulla rivista Nature. Osservando le batterie in fase di ricarica sotto vuoto e a temperature molto basse, per escludere l’influenza di ossigeno, umidità e aria, i ricercatori hanno individuato il meccanismo esatto: la pressione generata dalla crescita del litio all’interno del dendrite crea microfratture nell’elettrolita ceramico, che il dendrite sfrutta per proseguire la propria espansione fino al cortocircuito.

Le prossime strade per contrastare il fenomeno

Chiarito il meccanismo, il team di ricerca sta ora valutando due possibili strategie: rendere l’elettrolita ceramico più resistente alle fratture, oppure proteggere la superficie dell’elettrodo di litio con uno strato dedicato per limitare la formazione stessa dei dendriti.

Uno smartphone che si ricarica ogni pochi giorni?

Se applicata agli smartphone, questa tecnologia potrebbe tradursi in batterie più durature a parità di ingombro, avvicinando l’idea di un dispositivo capace di reggere diversi giorni con una sola carica. Samsung SDI, tra le aziende più attive su questo fronte, ha già dichiarato l’obiettivo di avviare la produzione di massa di batterie allo stato solido entro la fine del 2027. Restano da risolvere questioni legate a costi, durata nel tempo e velocità di ricarica, ma la scoperta rappresenta comunque un tassello importante per il futuro dell’autonomia dei dispositivi mobili.