PISA – Auto elettriche con maggiore autonomia e batterie più longeve: è questa la promessa di un innovativo elettrodo al silicio per batterie al litio, più potenti, stabili e sostenibili. La scoperta è descritta in uno studio pubblicato su Nature Nanotechnology, guidato dal Dott. Xuekun Lu della Queen Mary University di Londra, con la partecipazione dell’Università di Pisa attraverso il prof. Antonio Bertei del Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale.
«Questo risultato – spiega Bertei – apre la strada a un utilizzo massiccio e economicamente sostenibile del silicio nelle batterie al litio, molto superiore a quanto attualmente si pratica. In altre parole, aumentando la percentuale di silicio si può incrementare significativamente l’autonomia dei veicoli elettrici senza ridurre la durata della batteria. La soluzione è affidabile, ma occorre ora testarla su scala industriale con cicli di ricarica più lunghi prima di una possibile commercializzazione».
Il cuore dell’innovazione è un anodo a doppio strato ad alto contenuto di silicio, capace di immagazzinare molta più energia rispetto agli anodi tradizionali in grafite. Fino ad oggi, l’uso del silicio era limitato a causa della sua espansione durante la ricarica, che ne comprometteva rapidamente la struttura. Il nuovo design limita queste deformazioni, preservando la struttura interna e garantendo stabilità anche dopo numerosi cicli di carica e scarica.
«Il silicio può accumulare fino a dieci volte più energia della grafite – continua Bertei – ma finora non era possibile farlo in modo stabile. Con questa architettura a doppio strato siamo riusciti a superare il principale limite, realizzando un elettrodo ad alte prestazioni e compatibile con la produzione industriale».
Lo studio, durato oltre due anni e mezzo, è stato finanziato da enti britannici come l’Engineering and Physical Sciences Research Council, la Faraday Institution e la Royal Academy of Engineering. L’Università di Pisa è l’unico partner italiano, insieme a centri internazionali di eccellenza tra cui University College London, Università di Oxford, Manchester University, Imperial College London e Beijing University of Technology.
Il contributo dell’Ateneo pisano ha riguardato l’analisi dei dati elettrochimici e la modellazione dei meccanismi di degradazione, fornendo la base teorica per comprendere il comportamento del materiale durante la ricarica.
La scoperta prosegue il percorso di ricerca avviato da Bertei e dal collega Marco Lagnoni, che due anni fa avevano pubblicato su Nature Communications uno studio sulla ricarica rapida delle batterie al litio.
«I due risultati – conclude Bertei – affrontano da prospettive complementari i principali limiti delle auto elettriche: autonomia e tempi di ricarica. Insieme rappresentano un passo decisivo verso batterie più efficienti, durature e sostenibili».
Last modified: Ottobre 27, 2025
