Breve storia delle batterie al litio, che hanno reso il mondo veramente Mobile

Dai telefonini ai computer portatili, fino a gran parte dei modelli di auto elettriche in commercio: le batterie al litio sono presenti più di quanto sappiamo nella vita quotidiana, e hanno aperto la strada a un mondo sempre più ricaricabile. Con queste motivazioni la Royal Swedish Academy of Sciences di Stoccolma ha assegnato il Nobel per la Chimica a ​John Goodenough, Stanley Whittingham e Akira Yoshino, “per lo sviluppo delle batterie a ioni di litio” che hanno rivoluzionato le nostre vite e sono in tutti i cellulari, laptop e veicoli elettrici.

The 2019 #NobelPrize in Chemistry has been awarded to John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham and Akira Yoshino “for the development of lithium-ion batteries.” pic.twitter.com/LUKTeFhUbg

— The Nobel Prize (@NobelPrize) 9 ottobre 2019

Appuntamento a Stoccolma

I vincitori riceveranno una quota identica del premio di 9 milioni di corone svedesi (circa 825 mila euro). Goodenough è anche il più anziano vincitore di un Premio Nobel con i suoi 97 anni. Lavora all’università del Texas a Austin. Whittingham lavora alla State University of New York ed ha 78 anni. Akira Yoshino, invece, lavora presso la Asahi Kasei Corporation di Tokyo e la Meijo University di Nagoya, in Giappone. I tre vincitori parteciperanno alla cerimonia di conferimento dei premi a Stoccolma il 10 dicembre.

In the early 1970s, Stanley Whittingham, awarded this year’s Chemistry Prize, used lithium’s enormous drive to release its outer electron when he developed the first functional lithium battery.#NobelPrize pic.twitter.com/lRD2zBNm4T

— The Nobel Prize (@NobelPrize) 9 ottobre 2019

Un po’ di storia

Se le batterie agli ioni di litio sono il tipo di batteria ricaricabile fra i più diffusi nell’elettronica di consumo lo si deve proprio a Stanley Whittingham, John Goodenough e Akira Yoshino. La ricerca che ha portato alle batterie ricaricabili agli ioni di litio è cominciata durante la crisi petrolifera degli anni Settanta. Stanley Whittingham esplorava le possibili tecniche per ottenere sistemi per la produzione di energia che non utilizzassero i combustibili fossili, aveva individuato un materiale superconduttore molto efficiente. Messe a punto negli anni Ottanta, le batterie ricaricabili a ioni di litio furono poi commercializzate nel 1991 dalla Sony. In sintesi, all’inizio degli anni ’70, Stanley Whittingham sviluppò la prima batteria al litio funzionale. John Goodenough la rese più potente e utile. E, Akira Yoshino le ha fatte funzionare usando ioni di litio piuttosto che litio puro, rendendo queste batterie più sicure e pratiche.

Più leggere e funzionali

Le batterie agli ioni di litio possono essere costruite in una vasta gamma di forme e dimensioni in modo da riempire efficientemente gli spazi disponibili nei dispositivi che le utilizzano, e sono anche più leggere delle equivalenti fabbricate con altri componenti chimici. Tutto questo ha permesso il balzo in avanti delle auto elettriche, con batterie meno pesanti e più capienti, arrivando a raggiungere autonomie che possono superare i 500 chilometri.

Degrado progressivo…

Le batterie Li-ion non soffrono dell’effetto memoria. Hanno anche un basso tasso di auto-scarica, circa il 5% mensile, rispetto all’oltre 30% mensile delle batterie all’idruro metallico di nichel e al 20% mensile di quelle al nichel-cadmio, ma soffrono di una lenta perdita permanente di capacità. Questo tipo di batteria infatti presenta un degrado progressivo anche se non viene utilizzata: ha una durata di conservazione fissa, a partire dal momento della fabbricazione, indipendentemente dal numero di cicli di carica e scarica.

…e difficile da trovare

Il litio non si trova facilmente:  l’85% del litio disponibile viene dai giacimenti nel triangolo andino sudamericano (Bolivia, Argentina e Cile), dove l’estrazione è complessa e non è particolarmente incentivata.