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Un cucchiaio di zucchero rafforza le batterie al litio-zolfo

I dolci non devono sempre ferire. Questo vale almeno per le batterie, cosa che un team di ricerca australiano ha potuto dimostrare egregiamente.

Le batterie al litio-zolfo sono leggere e hanno un’elevata capacità di carica. Con una capacità fino a cinque volte lo stesso volume, saranno più adatte per l’uso nei veicoli elettrici rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio.

Il problema è che le batterie al litio-zolfo si disintegrano molto rapidamente. Con solo tra 50 e 100 cicli di carica, non è necessario pensare al suo utilizzo nei veicoli elettrici. Già a febbraio 2021 siamo riusciti a finire innovazione tecnologica riferire. Un team di ricerca coreano è stato in grado di dimostrare che il processo di autodistruzione inerente alla batteria litio-zolfo può essere notevolmente rallentato dall’aggiunta di ossalato di cobalto.

Un team di scienziati della Monash University in Australia ha trovato un modo per impedire che l’elettrodo di litio negativo si autodistrugga. Ad oggi, viene distrutto da impurità di zolfo, che formano uno strato sull’elettrodo e quindi interrompono la conduttività. Quindi il team stava cercando una sostanza che impedisse l’accumulo di sedimenti.



Soluzione di longevità: zucchero

L’hanno trovato in un cucchiaio di zucchero. Lo zucchero è stato lavorato nel materiale dell’elettrodo. Da allora non si può più depositare zolfo sull’elettrodo. Il team definisce il processo in dettaglio nel lavoro temperamento natura prima.

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Rappresentazione schematica: l’effetto della freccia rossa è mostrato senza di essa e la freccia verde è con lo zucchero. (schermata: t3n/natura)

Le batterie al litio-zolfo progettate in questo modo dovrebbero raggiungere facilmente 1.000 cicli di carica e oltre. È chiaro ai ricercatori della Monash University che questo non è abbastanza. Dopotutto, le moderne batterie agli ioni di litio delle auto elettriche possono durare fino a 2.000 cicli di carica, che corrispondono a circa dieci anni di guida.

Questo è il motivo per cui vogliono sviluppare misure più protettive per l’anodo di litio metallico. Circa un anno fa, lo stesso team ha sviluppato un metodo per stabilizzare l’elettrodo di zolfo positivo incorporando un agente legante che assicura che l’elettrodo possa resistere al movimento del materiale durante il processo di carica.



Vantaggi della tecnologia al litio-zolfo: minor autonomia e maggiore autonomia

Il fascino della tecnologia è evidente a prima vista. Le batterie al litio-zolfo sono almeno il 20% più economiche da produrre rispetto a quelle che utilizzano la tecnologia agli ioni di litio. Inoltre, dovrebbero avere fino a cinque volte la capacità. Un veicolo elettrico con un’autonomia di circa 500 km e le sue attuali batterie possono percorrere circa 2.500 km con una singola carica utilizzando batterie al litio-zolfo più economiche.

In alternativa, il peso del veicolo può essere ridotto nella stessa gamma. Tuttavia, questo effetto è in parte influenzato dal fatto che la densità energetica volumetrica delle batterie al litio-zolfo è solo circa la metà di quella delle batterie agli ioni di litio. Pertanto, un’auto con un peso oggi e un’autonomia di circa 1.200 chilometri sembrerà realistica.

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