Batterie al litio-zolfo, nuovo passo avanti grazie a grafene

Schema della tecnologia della nuova batteria al litio-zolfo dei ricercatori svedesi (credito: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology)

I tentativi per abbandonare la tecnologia degli ioni di litio per quanto riguarda la prossima generazione di batterie, soprattutto quelle per i dispositivi elettronici portatili, non tendono a diminuire. In molti laboratori gli scienziati cercano di sviluppare nuove tecnologie riguardanti batterie che abbiano caratteristiche a livello qualitativo migliori rispetto a quelle agli ioni litio, una tecnologia che sta raggiungendo i suoi limiti.

Un nuovo passo avanti in tal senso è stato fatto da un gruppo di ricercatori dell’Università di tecnologia Chalmers, Svezia, che sta sviluppando nuove batterie basate sullo zolfo. Le batterie al litio-zolfo possono offrire diversi vantaggi come una maggiore densità di energia. Lo zolfo, tra l’altro, risulta più economico, più abbondante e più rispettoso dell’ambiente.

I ricercatori hanno sviluppato un’areogel poroso, simile ad una spugna, fatto con ossido di grafene ridotto. Questo nuovo materiale può essere utilizzato come un elettrodo indipendente nella cella della batteria, cosa che conseguentemente porta ad un utilizzo più efficiente dello stesso zolfo.

Spiega questa nuova tecnologia Carmen Cavallo, ricercatrice del Dipartimento di Fisica della Chalmers ed autrice dello studio: “Prendi l’aerogel, che è un cilindro lungo e sottile, e poi lo affetti – quasi come un salame. Prendi quella fetta e comprimila per adattarla alla batteria. Quindi, una soluzione ricca di zolfo – il catolita – viene aggiunta alla batteria. L’aerogel altamente poroso funge da supporto, assorbendo la soluzione come una spugna. La struttura porosa dell’aerogel di grafene è fondamentale: assorbe una quantità elevata del catolita, fornendo un carico di zolfo sufficiente per rendere il concetto di catolita utile. Questo tipo di catolita semi-liquido è davvero essenziale e permette allo zolfo di completare i cicli senza perdite. Non viene perso con la dissoluzione, perché è già dissolto nella soluzione del catolita”.

Fonti e approfondimenti

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