Le batterie allo stato solido sono considerate una delle tecnologie più promettenti per la generazione di sistemi di accumulo energetico grazie al potenziale di offrire maggiore sicurezza, densità energetica superiore e prestazioni migliori rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio con elettrolita liquido. Nonostante queste prospettive, rimangono numerose incognite legate al comportamento del litio all'interno dei materiali solidi durante i cicli di carica e scarica.
Un gruppo di ricercatori dell'Institut Laue-Langevin (ILL) e di istituti partner è riuscito, per la prima volta, a osservare direttamente il movimento degli ioni di litio all'interno di una batteria allo stato solido in funzione sfruttando la diffrazione neutronica operando, cioè durante il normale funzionamento della cella. Lo studio, pubblicato su Advanced Energy Materials, ha permesso di seguire in tempo reale l'evoluzione strutturale dei materiali e di individuare fenomeni finora rimasti nascosti.
A differenza dei raggi X, che interagiscono principalmente con gli elettroni e risultano poco efficaci nell'analisi di elementi leggeri come il litio, i neutroni interagiscono direttamente con i nuclei atomici. Questa caratteristica li rende particolarmente sensibili agli atomi di litio e consente inoltre di attraversare campioni spessi senza danneggiarli, offrendo una visione completa dell'interno della batteria anziché limitarsi alla superficie.
