Le batterie della SolidEnergy potrebbero durare il doppio rispetto alle rivali di pari dimensioni.
di Richard Martin
Gli scienziati sanno da decenni che le batterie in litio-metallo offrono una potente combinazione fra densità energetica e compattezza. Sfortunatamente, queste batterie presentano anche dei problemi significativi: sono difficili da ricaricare e tendono a prendere fuoco facilmente.
La startup SolidEnergy Systems di Boston, nata nel 2012 dal laboratorio MIT di Donald Sadoway, sostiene di aver risolto questi problemi con una nuova struttura per l’anodo ed un elettrolita ibrido. Qichao Hu, fondatore della società, ha mostrato il prototipo lo scorso autunno sotto forma di una batteria per iPhone 6 in grado di garantire una superiore durata per carica. La società dice che comincerà a vendere le sue batterie per smartphone all’inizio dell’anno prossimo, e che si aspetta di presentare una batteria per auto elettriche nel 2018. Prima, però, cercherà di fare breccia in un mercato molto specializzato: i droni.
Nello specifico, Hu mira ai droni ed ai palloni in via di sviluppo per sorvolare le regioni remote del pianeta e trasmettere una connessione Wi-Fi. “Devono essere alimentati con delle batterie, ma la vita utile delle attuali batterie agli ioni di litio è molto ridotta e le batterie sono pesanti”. La nuova batteria sviluppata da SolidEnergy, dice, offre “la stessa capacità alla metà del volume e la metà del peso”.
Una breccia nel mercato delle batterie per droni potrebbe rivelarsi una soluzione intelligente ai problemi delle startup, molte delle quali hanno difficoltà a competere con società consolidate quali Panasonic, che ha già un contratto multimiliardario per la fornitura di batterie a Tesla Motors. Per quanto innovativa, la tecnologia sviluppata da SolidEnergy non è ancora stata dimostrata su una scala tale da permetterle di rivendicare una cospicua fetta del crescente mercato dei droni, per non parlare dei mercati degli smartphone e delle automobili elettriche.
Le batterie agli ioni di litio, molto comuni nei telefoni cellulari e nelle auto elettriche, impiegano una varietà di composti a base di ossido di litio come catodo ed un altro materiale (solitamente la grafite) come anodo. Le batterie agli ioni di litio-metallo, invece, utilizzano un anodo in litio-metallo. Il problema di queste batterie è la loro elevata volatilità.
SolidEnergy sta producendo una batteria in litio-metallo con un anodo composto da una sottile pellicola in litio-metallo al posto della comune grafite. L’innovazione fondamentale, però, si trova nell’elettrolita. Per ridurre la tendenza dell’anodo a diventare “muschioso”, o ricoperto di protuberanze che tendono a provocare dei cortocircuiti, Hu ha sviluppato un elettrolita ibrido; consiste in un sottile rivestimento solido dell’anodo per proteggere il metallo di litio da possibili reazioni con l’elettrolita volatile, ed un elettrolita liquido nel catodo, grazie al quale la batteria è in grado di operare a temperature inferiori.
L’efficacia della tecnologia è difficile da valutare. Hu non ha pubblicato il suo lavoro all’interno di un giornale scientifico, e la società deve ora affrontare la sfida che ha portato alla rovina di molte startup: introdurre la tecnologia nel mercato.
Hu ha fondato SolidEnergy in concomitanza con la bancarotta della A123. “Non avevamo strutture, fondi o laboratori per costruire le nostre batterie”, ricorda. Una visita al laboratorio della A123 a Waltham, Massachusetts, ha portato a un insolito accordo: la nuova società avrebbe utilizzato la catena produttiva della A123. “Avevano un bell’impianto per costruire le loro batterie e, in sostanza, mi hanno insegnato a costruirle”, racconta Hu. Quando la A123 è stata acquisita dal conglomerato cinese Wanxiang Group nel 2013, Hu ha firmato un accordo per continuare a utilizzare l’impianto. L’accordo è sul punto di terminare, e SolidEnergy si sta trasferendo in uno spazio più grande a Woburn.
Utilizzando l’impianto messo a disposizione dalla A123, SolidEnergy è stata costretta a sviluppare un prototipo che potesse essere realizzato utilizzando convenzionali strumenti per la produzione di batterie agli ioni di litio. “Se il laboratorio fosse stato nostro ci saremmo concentrati sui materiali ed avremmo dovuto sviluppare un intero processo produttivo attorno ad essi”, dice Hu. “Questo è il principale problema con le società del settore: partono da materiali molto interessanti, quindi inventano un processo produttivo che però non può essere ampliato a sufficienza. Il nostro approccio è stato fondamentalmente opposto: abbiamo dovuto sviluppare un materiale che fosse compatibile con una catena produttiva preesistente.
C’è chi ancora mette in discussione l’ambizioso programma di Hu. “L’idea di passare da un prototipo funzionante nell’ottobre del 2015 a un prodotto commerciale nel 2017, quindi a batterie per auto elettriche nel 2018 è impensabile”, dice in una e-mail Jim McDowall, direttore del business development della Saft
Un nuovo rapporto presentato da Lux Research stima il costo per lo sviluppo e la commercializzazione di una nuova tecnologia per lo stoccaggio energetico a circa $1 miliardo nell’arco di sei anni. SolidEnergy ha raccolto appena $18 milioni dopo due round di raccolta fondi.
(MO)
