Nuova batteria al litio-zolfo “biologica” quintuplica capacità delle batterie agli ioni di litio

Credito: bixusas, Pixabay, ID: 6049743

Una nuova batteria al litio-zolfo sviluppata da ricercatori dell’Università del Michigan potrebbe addirittura quintuplicare la capacità delle attuali batterie agli ioni di litio, quelle che normalmente vengono usate sulle auto elettriche, come spiega un comunicato apparso sul sito della stessa università.
I ricercatori dell’università americana hanno creato una batteria al litio-zolfo che dispone di una nuova membrana ispirata alla biologia e di una rete di nanofibre aramidiche. Si tratta di nanofibre riciclate dal Kevlar.

In particolare questo nuovo schema amplierebbe il numero di cicli della batteria, sostanzialmente il numero delle volte che può essere scaricata e poi ricaricata. Nicholas Kotov, un professore di scienze chimiche che ha guidato il team di studio, spiega che la batteria è caratterizzata da uno schema biomimetico su due scale, quella molecolare e quella nanoscopica.
“Ispirandoci ai canali ionici biologici, abbiamo progettato autostrade per gli ioni di litio in cui i polisolfuri di litio non possono superare i pedaggi”, spiega invece Ahmet Emre, un ingegnere chimico e primo autore dello studio che descrive la nuova batteria e che è stato pubblicato su Nature Communications.

Il ricercatore si riferisce a quello che è un problema delle batterie al litio-zolfo. In questo tipo di batterie le molecole di litio e di zolfo tendono ad attaccarsi riducendo la capacità della stessa batteria. I ricercatori hanno sviluppato una membrana, ispirata alle membrane biologiche, che permette agli ioni di litio di fluire dal litio verso lo zolfo e viceversa ma bloccando le particelle di litio e di zolfo (i polisolfuri di litio).
Con questo schema hanno sviluppato una batteria la cui efficienza e la cui capacità si avvicinano ai limiti teorici.

Note

  1. 1,000-cycle lithium-sulfur battery could quintuple electric vehicle ranges | University of Michigan News
  2. Multifactorial engineering of biomimetic membranes for batteries with multiple high-performance parameters | Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-021-27861-w)

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