domenica 17 febbraio 2013

Come aumentare i cicli di carica/scarica nelle batterie al litio-zolfo

Le batterie a litio zolfo sono conosciute da molti anni ma non hanno ottenuto grande successo a causa del loro basso numero di cicli carica/scarica ottenibili. La durata è essenziale nelle batterie. La densità di energia ponderale di questo tipo di batterie è estremamente alto utilizzando un catodo di zolfo, 1.673 mAh g, conferendo all'insieme della batteria una densità ponderale di  circa 2.600 Wh / kg, molto superiore alle batterie agli ioni di litio convenzionali basati su catodi formati da ossido di metallo e anodi di grafite. Come si diceva il problema irrisolvibile è stato quello del bassissimo numero di cicli effettivi. 
Adesso, come riporta l'ACS Nano Letters,   un team della Stanford University con a capo il professore Cui Yi, sembra avere risolto in laboratorio questo problema riuscendo a realizzare una batteria S-Li con una densità di energia ponderale di 1.180 mAh/g ed alta energia specifica (in grado di erogare C5 di corrente) arrivando a mantenere ancora l' 80% della capacità iniziale con 300 cicli di scarica a C2.
In pratica hanno identificare un nuovo meccanismo di  'sbiadimento' dei catodi di zolfo, relativa al distacco Li  S dalla superficie di carbonio durante il processo di scarica. E' stato dimostrato che questo meccanismo di 'dissolvenza'  può essere superato introducendo polimeri anfifilici per modificare la superficie di carbonio, rendendo forti interazioni tra il carbonio non polari e cluster polari Li  S.  

Come dicevamo ieri nel post intitolato Drogando le batterie agli ioni di litio anche questo studio di nuove batterie porta ad un notevole miglioramento delle prestazioni delle già ottime batterie al litio esistenti sul mercato, da 10 a 15 volte. Ciò significa che a parità di peso accumulano 10/15 volte l'energia nel 'serbatoio' o a parità di energia abbiamo un serbatoio che pesa 10/15 volte di meno.


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