Nello specifico, il gruppo di ricerca di cui Bertei e Lagnoni sono gli unici partner italiani, ha dimostrato che il processo di ricarica rapida, così come è concepito oggi, può causare una deposizione di litio metallico sulla superficie dell'anodo di grafite (l’elettrodo negativo). Questo fenomeno, se non opportunamente considerato, può portare alla perdita irreversibile di litio, limitando le prestazioni energetiche e compromettendo la sicurezza delle batterie. Ma la cosa più importante è che i ricercatori hanno confermato che tale fenomeno di ‘placcatura al litio’ è in parte reversibile, delineandone con precisione la dinamica del suo riassorbimento e come integrarla nel funzionamento complessivo della batteria. Un risultato, questo, ottenuto proprio grazie al contributo dell’Università di Pisa, che ha sviluppato modelli fisico-matematici avanzati a supporto ed integrazione di analisi sperimentali all’avanguardia.
“Il modello computazionale che abbiamo messo a punto per questo studio ha permesso di osservare ‘in diretta’ il processo di ‘placcatura al litio’ della grafite e di dimostrare che questo può essere riassorbito dall’elettrodo, rallentando così l’invecchiamento delle batterie – aggiunge Marco Lagnoni – È sufficiente inserire delle pause a determinati livelli di ricarica. Tanto che, con i colleghi, abbiamo coniato il motto ‘aspettare per essere più veloci’, per descrivere l’impostazione che dovrà informare lo sviluppo dei protocolli avanzati di ricarica rapida del futuro concepiti per le batterie automobilistiche di prossima generazione”.
Un risultato, quello ottenuto dallo studio pubblicato su Nature Communications col titolo Multiscale dynamics of charging and plating in graphite electrodes coupling operando microscopy and phase-field modelling destinato a segnare il futuro della mobilità elettrica e che ha visto impegnati, oltre all’Università di Pisa, anche altre otto prestigiose realtà internazionali: University College London (UK), Queen Mary University (UK), Massachusetts Institute of Technology (USA), University of Oxford (UK), Harwell Science and Innovation Campus (UK), University of Birmingham (UK), National Renewable Energy Laboratory di Denver (USA) e Beijing University of Technology (CN).
