Le batterie al litio-zolfo sono tra le alternative più promettenti a quelle agli ioni di litio. Per vederle sul mercato, però, si devono risolvere alcuni problemi legati alla durata (ancora troppo breve) e alla velocità di carica e scarica (generalmente molto lenta).
Ma, proprio riguardo a quest’ultimo aspetto, un team di ricercatori australiano ha fatto una scoperta che potrebbe cambiare radicalmente le cose.
Nuovi elettrocatalizzatori per accelerare la ricarica
Una ricerca svolta da un gruppo di scienziati dell’Università di Adelaide guidata dal professor Shizhang Qiao, titolare della cattedra di nanotecnologie e direttore del centro per i materiali della Scuola di Ingegneria Chimica, ha infatti dimostrato che si può ricaricare una batteria al litio-zolfo in pochissimi minuti.
La batteria al litio-zolfo Lytcell EV di Lyten, una delle aziende più attive in questo campo
Il segreto sta nel controllare la reazione di riduzione dello zolfo (SRR), che è proprio quella che governa la velocità di scarica delle batterie di questo tipo.
"Abbiamo studiato vari elettrocatalizzatori di metalli di transizione a base di carbonio, tra cui ferro, cobalto, nichel, rame e zinco durante la SRR - ha affermato il professor Qiao -, notando che la velocità di reazione aumenta con concentrazioni più elevate di polisolfuro, poiché il polisolfuro funge da intermedio reattivo durante l'SRR".
Un ciclo in soli 5 minuti
Questa scoperta ha suggerito al team di costruire un elettrocatalizzatore nanocomposito con percentuali di carbonio, cobalto e zinco che consentissero di realizzare una batteria al litio-zolfo con un eccezionale rapporto peso/potenza e la capacità di raggiungere la carica/scarica completa in meno di 5 minuti.
In media, le batterie al litio-zolfo che sono al momento utilizzate in vari dispositivi di elettronica di consumo richiedono da 1 a 10 ore per un ciclo completo: 5 minuti sarebbero una vera rivoluzione.
"La nostra innovazione ha il potenziale per rivoluzionare le tecnologie di stoccaggio dell'energia e far avanzare lo sviluppo di sistemi di batterie ad alte prestazioni per varie applicazioni -, ha affermato il professor Qiao - soprattutto perché supera i limiti delle batterie al litio-zolfo senza limitarne i punti di forza, come per esempio la grande densità energetica”.
Come si riducono i tempi di ricarica