Nissan ha avviato con la società Gelion e con l’Università di Oxford un programma di ricerca triennale finalizzato a sviluppare batterie litio-zolfo allo stato solido pensate per l’automotive. Il progetto, denominato CoRe-SoLiS (Cost-effective, Resilient Solid-state Li-S), ha un valore complessivo di 3,9 milioni di euro e coinvolge il Nissan Technical Centre Europe insieme alle competenze scientifiche dei partner britannici.
Nissan prepara le batterie allo stato solido di seconda generazione: ora punta sullo zolfo
La novità tecnica del programma riguarda la composizione del catodo, che verrebbe realizzato con zolfo nano-incapsulato secondo la tecnologia NES di Gelion, in sostituzione totale o parziale di nichel e cobalto. La scelta nasce da ragioni di costo, perché lo zolfo è un materiale abbondante e meno soggetto a oscillazioni di prezzo, e da considerazioni di filiera, dato che le catene di fornitura di nichel e cobalto restano esposte a tensioni geopolitiche e a una concentrazione produttiva poco favorevole all’industria europea.
Le batterie litio-zolfo sono studiate da anni per il loro potenziale in termini di densità energetica e costi, ma hanno sempre dovuto fare i conti con la formazione di polisolfuri durante i cicli di carica e scarica, fenomeno che degrada rapidamente la cella e ne riduce la vita utile. La proposta di CoRe-SoLiS prova a superare il limite combinando l’incapsulamento dello zolfo su scala nanometrica con l’elettrolita solido messo a punto da Nissan, una soluzione che eliminerebbe anche la componente liquida infiammabile delle attuali celle agli ioni di litio.
Secondo Gelion la chimica NES potrebbe inserirsi come sostituto diretto di alcuni materiali già utilizzati, senza richiedere una riconversione degli impianti, un passaggio che resta uno dei principali ostacoli al passaggio dalle innovazioni di laboratorio alla produzione di massa. Il programma di ricerca punta proprio a misurare la fattibilità di un pacco batteria ad alta densità energetica, in grado di sostenere ricariche e scariche rapide e di reggere la durata operativa richiesta da un’auto elettrica di serie.
Nissan sta intanto già lavorando alla prima generazione di batterie allo stato solido e punta a introdurle nei propri veicoli entro i prossimi anni, con l’ambizione di raggiungere autonomie nell’ordine dei 1.000 km sulle applicazioni più avanzate. CoRe-SoLiS si colloca però un passo oltre, perché non guarda soltanto alle prestazioni della cella, ma alla sostenibilità economica e produttiva dell’intera filiera, condizione decisiva per portare lo stato solido fuori dalla nicchia premium e nei volumi delle elettriche di larga diffusione.
Anche la dimensione europea del progetto ha un peso strategico, perché il coinvolgimento del Nissan Technical Centre Europe lo collega al polo industriale di Sunderland e si inserisce nel tentativo dell’industria continentale di costruire una filiera locale delle batterie avanzate, riducendo la dipendenza da materiali controllati da aree geografiche oggi dominanti nel settore.
L’eventuale industrializzazione della chimica litio-zolfo resta in ogni caso condizionata all’esito della prima generazione di batterie allo stato solido di Nissan, attesa sui veicoli del marchio nei prossimi anni e dalla quale dipenderà anche la roadmap delle tecnologie successive.
