Batterie litio-zolfo, una possibile alternativa alle batterie agli ioni di litio
Un composto di saccaride (zucchero) sull'elettrodo positivo può allungare la durata delle batterie litio-zolfo.
Un team di scienziati della Monash University in Australia, ha scoperto che con lo zucchero può essere allungata la durata delle batterie litio–zolfo, sino a raggiungere i 100 cicli, con una capacità di 700 mAh per grammo.
Le litio-zolfo sono batterie ricaricabili in grado di accumulare una quantità di elettricità cinque volte maggiore rispetto a quella contenuta nelle batterie a ioni di litio.
Un utilizzo delle batterie litio-zolfo, risale all'anno 2008 per l'areo fotovoltaico senza pilota Zephyr 6, che rappresentò il primo record per volo solare più lungo e ad alta quota.
Due sono i problemi che determinano il deterioramento naturale della batteria litio–zolfo, il primo è il cambiamento di volume del catodo al momento della scarica, mentre il secondo è l'effetto navetta del polisolfuro, che provoca la perdita di materiale attivo dell'elettrodo positivo e del conseguente soffocamento di negativo.
Per risolvere il primo problema, gli scienziati della Monash University, hanno sviluppato un particolare agente legante, che consente di creare uno spazio aggiuntivo intorno alle particelle di zolfo, permettendo all'agente di espandersi durante la carica in sicurezza.
Le batterie litio–zolfo per il momento sono capaci di resistere oltre i 200 cicli, ma non sufficiente per procedere con la loro vendita. Nella loro struttura gli scienziati hanno aggiunto un additivo a base di zucchero come se fosse una rete di copertura.
L'additivo funge da legante e forma delle microstrutture che facilitano il regolare comportamento dei polisolfuri.
Da una prova sperimentale è stato dimostrato che con il legante a base di saccaride, la capacità di circa 700 mAh per grammo è stata mantenuta per 1000 cicli. Secondo il primo autore e ricercatore Yingyi Huanh in tal modo ogni carica dura di più, prolungando la vita della batteria. Oltretutto, per la sua produzione non sono necessari materiali costosi nè tossici.
Il team di scienziati auspica di realizzare nell'arco di cinque anni le prime batterie al litio–zolfo in Australia, adoperando il litio australiano.
