Migliorare prestazioni e durata delle batterie al litio-zolfo (Li-S) permettendo di ricaricarle più volte senza perdite di potenza. Questo è l’obiettivo del progetto realizzato da ricercatori dell’Università di Waterloo, Canada, in collaborazione con BASF.

Uno dei principali ostacoli all’ottimizzazione del funzionamento di una batteria al litio-zolfo è proprio la caratteristica del catodo di degradarsi velocemente. Il team di ricerca ha messo a punto una nuova strategia per stabilizzarne le prestazioni.

Il meccanismo individuato dai ricercatori utilizza un “nanosheet” di biossido di manganese (MnO2), ovvero una nano struttura bidimensionale dallo spessore microscopico, in una scala che va da 1 a 100 nanometri, applicando all’ossido di manganese grafene e materiali simili. Si legge nel documento presentato del team, pubblicato da Nature Communications:

A differenza delle precedenti strategie per polisolfuri, intrappolare da barriere fisiche o semplici interazioni di superficie, qui si utilizza un procedimento chimico abbastanza efficiente.

La scoperta e la comprensione di un mediatore di trasferimento, che lega i polisolfuri, promuove e stabilizza l’attività redox, è una delle sfide più importanti del settore chimico applicato alle batterie.

Futuri miglioramenti sugli elettroliti e sull’elettrodo negativo, porterebbero le batterie litio-zolfo a un passo più vicino alla loro commercializzazione.

La seconda fase del progetto prevede l’analisi dei materiali più utili a questo processo: i ricercatori canadesi saranno dunque impegnati a sostituire la grafite con elementi che possano rendere il procedimento ancora più efficiente.

Una tale tecnologie abbatterebbe i costi di produzione in modo significativo: ma questo, spiegano i ricercatori, avverrà solo se sarà inserita nelle economie di scala e accettata dai grandi produttori poiché effettivamente più economica ed efficiente di altre tecnologie attualmente in commercio.

22 gennaio 2015
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