ENEA ha fatto un passo storico nel campo delle batterie, presentando per la prima volta batterie agli ioni di litio e sodio prodotte tramite un innovativo processo di stampa chiamato 'rotocalco'. Questa tecnica, nota principalmente per il suo utilizzo nel packaging e nella stampa di riviste, ora ha il potenziale di trasformare la produzione di batterie, rendendole più accessibili ed ecologiche grazie alla riduzione di materiali e consumo energetico.

I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Batteries e potrebbero segnare una vera e propria svolta nel settore, con un impatto significativo sui costi di produzione. La tecnologia rotocalco combina un'elevata capacità produttiva con una qualità di stampa eccezionale, rendendola ideale per produrre batterie ricaricabili compatte, perfette per l'uso in dispositivi elettronici portatili e indossabili.

Finanziato dal programma Ricerca di Sistema Elettrico 2019-2021 e 2022-2024, e con ulteriori fondi previsti nel Piano Triennale della Ricerca di Sistema Elettrico 2025-2027, il progetto ha già attirato l’attenzione di investitori e ricercatori in tutto il mondo.

La ricercatrice Maria Montanino del Laboratorio ENEA per le Tecnologie e Dispositivi di Accumulo Elettrochimico ha sottolineato che questa metodologia è particolarmente vantaggiosa nel creare strati funzionali sottili e uniformi su ampie superfici, molto utile per lo studio di nuovi materiali, dove la tecnica di deposizione gioca un ruolo fondamentale.

Tradizionalmente, la stampa rotocalco non era considerata competitiva per le batterie a causa della necessità di inchiostri altamente diluiti. Tuttavia, il team di ENEA è riuscito a sviluppare inchiostri con il giusto equilibrio tra viscosità e carico di massa, consentendo una qualità di stampa superiore.

Dopo il successo con batterie al litio, i ricercatori hanno esteso questa tecnica anche alle batterie agli ioni di sodio, considerate un'alternativa promettente grazie alla maggiore disponibilità e ai costi inferiori rispetto al litio, un materiale spesso definito 'critico' nel settore. Sono stati effettuati test anche sulla produzione di anodi utilizzando carbonio duro, mostrando risultati incoraggianti.

I dati preliminari dell'ENEA rivelano che l'anodo stampato per le batterie agli ioni di sodio ha una capacità di immagazzinamento energetico iniziale compresa tra 400 e 440 milliampereora per grammo (mAh/g), stabilizzandosi successivamente attorno ai 120 mAh/g dopo più di 100 cicli, grazie all'ottimizzazione del materiale. Maria Montanino ha enfatizzato l'importanza di utilizzare materiali con elevate proprietà di resistenza e stabilità per aumentare la longevità delle batterie. Infatti, il materiale scelto, macinato a lungo per circa tre ore, presenta una struttura più uniforme che migliora molto il processo di carica/scarica.

"Il nostro obiettivo – ha concluso Montanino – è continuare a lavorare per migliorare ulteriormente la porosità e l'efficienza del nostro processo di ossido-riduzione, affinché la stampa rotocalco possa rendere la produzione di batterie ricaricabili più semplice e sostenibile. Siamo solo all'inizio di un viaggio che potrebbe cambiare radicalmente il panorama energetico globalmente." Con la crescente attenzione verso la sostenibilità e l'innovazione nel settore energetico, gli sviluppi dell'ENEA potrebbero rappresentare una vera e propria rivoluzione nel mondo delle batterie.