Novità davvero promettenti sul fronte delle batterie litio-zolfo: le batterie più economiche, ecocompatibile e leggere delle attuali in polimeri e ioni di litio, da oggi sono anche più vicine! Un nuovo studio condotto dall’Università di Dallas attraverso la collaborazione di altre università locali ha moltiplicato la possibilità di vedere prender piede sul mercato nell’immediato futuro, e questo promette molto ma molto bene: le batterie litio-zolfo possono infatti contenere anche il doppio dell’energia delle batterie a cui siamo abituati adesso.
Per la precisione, le batterie con tecnologia Li-S possono arrivare a contenere fino a 5 volte la densità di energia di quelle basate sul litio. Per dirlo con le parole del professore di scienze dei materiali e ingegneria che ha guidato il tema responsabile delle nuove scoperte presso l’Università del Texas, Kyeongjae Cho, “una batteria al litio-zolfo è quello che la maggioranza della comunità di ricerca ritiene la prossima generazione di accumulo, ha una capacità da tre a cinque volte superiore rispetto alle batterie agli ioni di litio, e questo significa che se uno è abituato a un telefono che dura in carica tre ore, adesso è possibile utilizzarlo per 9-15 ore usando una batteria al litio-zolfo”.
Batterie litio-zolfo: le batterie più economiche, ecocompatibile e leggere
Il problema fino ad oggi era che gli scienziati non riuscivano nei loro tentativi di migliorare le batterie litio-zolfo, ponendo ad esempio il litio e lo zolfo su elettrodi diversi, poiché il primo si rivelava troppo instabile e il secondo troppo isolante. Si erano anche provati ad utilizzare dei nanotubi che potevano migliorare la conduttività e la stabilità delle batterie, e questi avevano in parte migliorato i limiti sopracitati, ma la soluzione rimaneva costosa e complessa e le batterie continuavano a presentare un grosso limite: se non collegate, tendevano a scaricarsi molto velocemente, rendendosi di fatto inutilizzabili.
Il team guidato da Cho ha lavorato in due traiettorie: ha ideato una sostanza di nanotubi di zolfo e carbonio in grado di aumentare la conduttività del catodo e ha prodotto un rivestimento in nanomateriale che stabilizzi l’anodo. Per la precisione, hanno scoperto che il molibdeno, ossia un metallo che ad oggi viene già usato in diverse applicazioni industriali (potete trovarne traccia sia in un aeroplano che in un semplice apparecchio del vostro dentista), ha enormi potenzialità per creare un rivestimento molto sottile se combinato con dello zolfo.
Ed è questo tutto quello che serviva per ottenere un rivestimento protettivo sufficientemente sottile, più di una ragnatela, che si adatta nel suo spessore attraverso l’aggiunta dei due atomi di zolfo. Questo ha contribuito enormemente a migliorare la conduttività degli elementi e a creare un’affidabilità ancora maggiore, avvicinando finalmente le batterie Li-S alla fattibilità a livello commerciale.
Se queste scoperte continueranno ad ampliare la densità di energia di queste batterie, potremo sperare di ottenere nell’immediato futuro dei dispositivi smartphone che anziché durare in carica un’intera giornata, arrivino a conservare la loro carica per una settimana intera. E presto, queste batterie economiche e potenti potrebbero essere montate anche sulle automobili elettriche.