L'impennata dei prezzi del cobalto ha portato all'evoluzione di nuove tecnologie per le batterie
Nel 1980, John Goodenough ha inventato a Oxford la prima batteria agli ioni di litio che richiedeva il cobalto. Gli esperimenti hanno dimostrato che il cobalto ha una densità energetica molto elevata, particolarmente adatta a batterie piccole ma ad alta energia.
Il cobalto è ora utilizzato nella maggior parte delle batterie agli ioni di litio in commercio, ma è costoso e per questo ha dato vita a una catena di profitto nero. Nella Repubblica del Congo esistono da tempo violazioni dei diritti umani, tra cui l'uso di lavoro minorile nelle miniere. Le aziende di elettronica e di auto elettriche sono riluttanti a pagare prezzi elevati per la produzione e a partecipare alle violazioni dei diritti umani locali, quindi hanno iniziato a utilizzare meno cobalto nelle loro batterie. Panasonic, il fornitore di batterie di Tesla, ha annunciato alla fine del mese scorso che sta sviluppando batterie che non richiedono cobalto e ricercatori come Goodenough, che ha sviluppato batterie senza cobalto, stanno aiutando Panasonic.
La batteria ha un elettrodo positivo, di solito grafite, e un elettrodo negativo, un composto di litio, cobalto e ossigeno. Nel pacco batteria di un'auto elettrica, la parte negativa contiene spesso più nichel della parte elettronica, il che ha ridotto l'uso del cobalto ma ha comportato costi di lavorazione più elevati e un maggiore rischio di incendio sugli aerei, come nel caso della batteria del Samsung Note 7. Al contrario, gli elettroni negli orbitali esterni degli atomi di cobalto sono accoppiati, il che significa che è piccolo, denso e facilmente stratificabile.
Ma una nuova generazione di ricercatori di batterie, tra cui Goodenough, si sta rivolgendo a materiali come il manganese e il ferro. A differenza delle strutture a strati, questi elementi formano una struttura di rocksalt. L'elettrodo negativo contenente rocksalt è stato utilizzato in alcuni dispositivi, ma la struttura rocksalt non ha la stessa densità energetica del cobalto o del nichel.
Oltre alle batterie a strati e al rocksalt, i ricercatori stanno sviluppando batterie allo stato solido, che possono richiedere più litio, ma non necessariamente cobalto, e sono molto più sicure delle attuali batterie agli ioni di litio. Aziende automobilistiche come BMW, Toyota e Honda stanno lavorando su queste batterie, ma Olivetti, esperto di ricerca sull'energia al MIT, non pensa che la tecnologia sarà pronta per il mercato nel 2025. Fino ad allora, le aziende cercheranno di ridurre l'uso delle batterie al cobalto. Aziende come Apple e Samsung hanno aderito alla Responsible Cobalt Initiative, che promette di migliorare l'inquinamento ambientale e gli impatti sociali negativi della produzione di cobalto. Recentemente, Apple ha iniziato ad acquistare cobalto direttamente dai minatori per garantire che i fornitori di cobalto soddisfino i requisiti di sicurezza del settore.
