Smartphone carichi per 5 giorni e auto elettriche con autonomia di 1.000 chilometri. La promessa delle batterie Litio-Zolfo.

 

 

Smartphone carichi per 5 giorni e auto elettriche con autonomia di 1.000 chilometri: sono queste le promesse della batteria Litio-Zolfo creata da un gruppo di ricercatori della Monash University di Melbourne: i primi prototipi, realizzati con il Fraunhofer Institute for Material and Beams Technology, garantiscono infatti 200 cicli di carica con efficienza coloumbiana del 99%.

La batteria al litio-zolfo è da sempre più potente di quella agli ioni di litio, ma peccava di efficienza. La svolta per la batteria australiana, però, è stata la riprogettazione dei catodi di zolfo.

Mahdokht Shaibani, autore principale dello studio, ha riferito che la capacità di stoccaggio dell’elettrodo di zolfo è così grande da non poter gestire lo stress che ne deriva.

Shaibani afferma infatti che lo stress porta alla distorsione dei componenti chiave della batteria, vale a dire la matrice di carbonio, responsabile del passaggio degli elettroni allo zolfo isolante, e il legante polimerico, che tiene insieme questi i due materiali. La conseguente rottura di questo collegamento provoca un rapido deterioramento delle prestazioni della batteria.

Il gruppo di ricercatori ha quindi deciso di “dare alle particelle di zolfo un po' di spazio per respirare”: piuttosto che usare il materiale legante per formare una fitta rete con poco spazio a disposizione, hanno scelto di utilizzare un legante tradizionale, ma trattato in modo diverso per formare legami ponte ultra-forti tra la matrice di carbonio e le particelle di zolfo che consentono uno spazio aggiuntivo man mano che la batteria si espande durante la carica. "In altre parole, abbiamo creato un legame simile a una rete in cui è presente solo una minima quantità di legante tra le particelle vicine, lasciando maggiore spazio per accogliere i cambiamenti nella struttura e lo stress risultante", afferma Shaibani.

Stando a quanto riportato dagli studiosi, poi, la commercializzazione del prodotto non sarebbe affatto lontana: la batteria è infatti attualmente in fase di sperimentazione, ma il processo di fabbricazione è già stato brevettato e il progetto ha raccolto oltre 2,5 milioni di dollari di finanziamenti sia dal governo australiano sia dai partner industriali internazionali.

Per Mainak Majumder, co-autore della ricerca, lo sviluppo raggiunto dal gruppo rappresenta un importante passo avanti non solo per il settore smartphone ma anche per quello automobilistico e fotovoltaico.

“La fabbricazione e l’implementazione delle batterie Li-S nelle automobili e nelle reti permetteranno di ottenere una parte più significativa di quei 213 miliardi di dollari in cui è stimata la catena del valore del litio australiano e rivoluzioneranno il mercato automobilistico”. “Questo approccio  – ha aggiunto Matthew Hill – non solo favorisce metriche ad alte prestazioni e lunga durata, ma è anche semplice ed estremamente economico da produrre, utilizzando processi a base acquosa, e può portare a riduzioni significative dei rifiuti”.

 

Fonte: Repubblica.it