La super carica del futuro

16/01/2020

Il settore dell'accumulo energetico sta attraversando una fase di progressione, grazie a molte innovative architetture cellulari. Tra queste vi e' la batteria litio-zolfo (Li-S), un tipo di dispositivo ricaricabile noto per l'elevata energia specifica.
Attualmente i migliori prototipi di questo tipo offrono energie specifiche dell'ordine di 500 Wh/kg, dato notevolmente piu' elevato rispetto a quello delle batterie a ioni di litio presenti sul mercato (150–250 Wh/kg).
La chimica di questi dispositivi, pero', possiede un grande limite: le prestazioni energetiche si attenuano rapidamente quando l'elettrodo di zolfo viene caricato ai livelli richiesti a causa della sostanziale variazione di volume di litio e perdita del materiale attivo dal catodo.
Tutto cio' ha come conseguenza diretta un ciclo di vita molto ridotto.
Alcuni scienziati della Monash University, in Australia, sono tuttavia convinti d'aver trovato la strada giusta per commercializzare la piu' efficiente batteria litio-zolfo mai realizzata, in grado di sovraperformare di oltre 4 volte le prestazioni degli attuali leader di mercato.
Il gruppo di lavoro internazionale, infatti, ha sviluppato una batteria Li-S ad altissima capacita', con alte prestazioni e basso impatto ambientale.
Gli scienziati hanno utilizzato gli stessi materiali delle normali batterie agli ioni di litio riconfigurando, pero', il design dei catodi di zolfo in modo da poter sopportare carichi di stress maggiori senza un calo della capacita' o delle prestazioni complessive.
Ispirato da un'architettura a ponte registrata per la prima volta nella lavorazione di polveri detergenti negli anni '70, il team ha progettato un metodo che crea legami tra particelle che compensano lo stress e offrono un livello di stabilita' finora sconosciuto.
Il dispositivo si e' dimostrato stabile per 200 cicli di carica-scarica, con un'efficienza coulombica superiore al 99 percento.
Il team ha ottenuto il brevetto per il proprio processo di fabbricazione.

 

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