Rivoluzione nella tecnologia delle batterie: Dresda scopre gli elettrodi ecologici!

Rivoluzione nella tecnologia delle batterie: Dresda scopre gli elettrodi ecologici!

Il Prof. Stefan Kaskel dell'Università Tecnica di Dresda (TUD) insieme al Dr. Benjamin Schumm e al Dr. Holger Althues dell'Istituto Fraunhofer per i materiali e la tecnologia dei raggi IWS ha sviluppato un processo innovativo per la produzione di elettrodi per batterie: la tecnologia brevettata DRYtraec®. Questo metodo economico ed ecologico è stato insignito del Premio Joseph von Fraunhofer 2025 in occasione dell'assemblea annuale Fraunhofer del 4 giugno 2025. La tecnologia contribuisce in modo significativo alla produzione sostenibile di batterie agli ioni di litio (LIB), essenziali per i veicoli elettrificati e per lo stoccaggio stazionario dell'energia.

DRYtraec® si basa su un processo innovativo che evita l'uso di solventi tossici ed elimina la necessità di un'asciugatura costosa e dispendiosa in termini energetici del rivestimento dell'elettrodo. Gli elettrodi sono costituiti da una lamina metallica ricoperta da un sottile strato contenente componenti attivi per l'accumulo di energia. Nel processo DRYtraec®, una miscela di polvere secca viene applicata meccanicamente alla pellicola ed entrambi i lati della pellicola possono essere rivestiti in un unico passaggio. Ciò porta a elettrodi potenti, durevoli e che risparmiano risorse.

Sostenibilità nella produzione di batterie

Il primo sistema prototipo per DRYtraec® è stato messo in funzione nel 2013 e da allora è stato continuamente sviluppato. Il sistema consente il controllo continuo del processo e produce elettrodi di alta qualità nel processo roll-to-roll. Il dottor Holger Althues sottolinea che la piattaforma serve ricercatori e clienti industriali dalla sperimentazione all'uso commerciale. Questa stretta collaborazione tra TUD e Fraunhofer IWS è vista come la chiave per lo sviluppo di successo della tecnologia.

Un aspetto cruciale della tecnologia DRYtraec® è il risparmio sui costi energetici e l’assenza di solventi tossici, il che è particolarmente rilevante data la domanda in costante crescita di metodi di produzione rispettosi dell’ambiente in Germania. L’industria automobilistica ha lanciato ambiziosi programmi per veicoli elettrici, portando ad una crescente domanda di produzione di batterie. Molte aziende tedesche acquistano attualmente celle di batterie da produttori asiatici che vantano decenni di esperienza nella produzione di massa.

Consapevolezza ambientale e tecnologie alternative

La crescente domanda di tecnologie per batterie sostenibili è guidata anche dalla crescente consapevolezza ambientale e dalla necessità di trovare alternative ai tradizionali prodotti agli ioni di litio. La scarsità di materie prime al litio e i rischi ecologici derivanti dall’estrazione delle materie prime richiedono non solo batterie agli ioni di litio ma anche tecnologie alternative, come i sistemi a base di zinco e sodio. Questi non solo sono economici e non tossici, ma possono anche essere integrati nei processi di produzione esistenti.

Date le sfide associate alla produzione di batterie agli ioni di litio, i processi di produzione a base acqua rispetto a quelli privi di solventi sono fondamentali. Ciò potrebbe non solo ridurre i costi, ma anche ridurre significativamente le emissioni di CO2. Lo zinco e il sodio sono sufficientemente disponibili e non comportano rischi per la salute. È importante considerare questi nuovi metodi per l’analisi online dello stato delle batterie per sviluppare strategie operative sostenibili. Tecnologie innovative come la spettroscopia di impedenza dinamica e i metodi di intelligenza artificiale offrono approcci promettenti per la futura analisi dei dati.

Nel complesso, lo sviluppo di DRYtraec® mostra non solo i progressi nella produzione di batterie elettriche, ma anche quanto siano importanti gli approcci sostenibili nella tecnologia moderna. L’industria è all’inizio di un cambiamento che riguarda sia i metodi di produzione che i materiali utilizzati.