Tecnologia

Per la prima volta i ricercatori italiani hanno stampato batterie agli ioni di litio e sodio (quest’ultimo elemento meno “critico” del primo). Una tecnologia a basso costo ma ad alta sostenibilità ed efficienza.

Per la prima volta, batterie agli ioni di litio e sodio sono state stampate utilizzando la tecnica “rotocalco”, molto diffusa nel settore del packaging e nella stampa di giornali, riviste e valuta. La stampa è stata effettuata dall’Enea (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile). Alcuni dei risultati di queste applicazioni sono stati pubblicati sulla rivista Batteries e potrebbero aprire la strada a una produzione di batterie più economica e sostenibile, grazie a un ridotto consumo di materiali e di energia.
Questa tecnica, infatti, spiega l’Enea in una nota, abbina alta produttività a un’elevata qualità di stampa, ideale per la produzione di batterie ricaricabili di piccole dimensioni per l’elettronica portatile e indossabile. L’attività è stata finanziata da Ricerca di sistema elettrico (Rse) 2019-2021 e 2022-2024 e Mission Innovation, con nuovi finanziamenti previsti anche nel Piano triennale della Rse 2025-2027.
 
Montanino: “Studiamo la produzione industriale”
“Il processo è particolarmente utile per la realizzazione di strati funzionali sottili e uniformi su ampie superfici, nonché per lo studio di nuovi materiali, in cui il metodo di deposizione è tanto cruciale quanto il materiale stesso”, spiega la coordinatrice dello studio Maria Montanino, ricercatrice del laboratorio Enea di Tecnologie e dispositivi per l’accumulo elettrochimico del dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili (nella foto).
La necessità di utilizzare inchiostri molto diluiti ha reso finora la stampa rotocalco poco interessante per il settore delle batterie; ma i ricercatori italiani sono riusciti a ottenere un’elevata qualità di stampa grazie allo sviluppo di inchiostri con il giusto equilibrio tra viscosità e carico di massa.
Dopo aver stampato elettrodi per batterie al litio, all’Enea hanno esteso la tecnica anche alle batterie agli ioni di sodio, un’alternativa promettente grazie all’abbondanza e al basso costo di questo elemento rispetto al più costoso e critico litio. In questo ambito, è stata sperimentata anche la produzione di anodi con stampa rotocalco utilizzando come materiale il carbonio duro.
“Abbiamo scelto questo materiale per le sue caratteristiche di resistenza e stabilità che sono essenziali per prolungare la vita delle batterie. Per migliorare ancora, dovremo continuare a lavorare sul materiale e sulla porosità dello strato stampato per incrementare l’efficienza del processo di ossido-riduzione, ossia di carica e scarica. Continueremo a perfezionare materiali e prestazioni, puntando anche a facilitare l’implementazione della stampa rotocalco nella produzione industriale di batterie ricaricabili”, conclude Montanino.