ENEA: PARTITA LA RICERCA PER LE BATTERIE LITIO-ZOLFO
È partita la ricerca dell’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile – ENEA che punta a rendere le batterie litio-zolfo un prodotto competitivo per costi e prestazioni, rispetto alle litio-ione.
Le nuove batterie, infatti, promettono di essere più economiche, lo zolfo è un sottoprodotto dell’industria petrolifera, di pesare meno e di potere immagazzinare quasi il doppio dell’energia (300 Wh/kg).
Obiettivo della ricerca ENEA sarà quello di affrontare la maggiore criticità che finora ha frenato l’arrivo sul mercato delle batterie litio-zolfo, ossia la ridotta vita ciclica: infatti durante il processo di scarica, lo zolfo, che costituisce il catodo, produce i polisolfuri di litio che risultano solubili nell’elettrolita, con il risultato che il catodo, con il passare del tempo, finisce letteralmente per disciogliersi nell’elettrolita stesso.
“Questo fenomeno innesca un processo ciclico che porta a consumare corrente senza che si abbia accumulo di energia e provoca una perdita irreversibile del materiale attivo, una rapida diminuzione della capacità specifica con il progredire del numero dei cicli e una ridotta reversibilità tra il processo di carica e scarica”. Ha spiegato Mariasole Di Carli, ricercatrice del laboratorio ENEA di Sviluppo Processi Chimici e Termofluidodinamici per l’Energia.
La chiave per aumentare la reversibilità della reazione di conversione, ossia il numero di cicli di carica-scarica delle batterie litio-zolfo, potrebbe risiedere nell’utilizzo all’anodo di nano-particelle di materiale carbonioso.
“Con l’enorme aumento della capacità di stoccaggio delle batterie litio-zolfo, possiamo aspettarci di vedere auto elettriche in grado di viaggiare a distanze sempre maggiori con una singola carica; al 2022 l’industria automobilistica potrebbe rappresentare il 5% del mercato totale grazie all’aumento del numero di veicoli elettrici in circolazione – ha aggiunto Di Carli -. Ma sono tante le applicazioni ad alta densità di energia che potrebbero trarre beneficio dalla nuova generazione di batterie: ad esempio, l’accumulo di energia da fonti rinnovabili, ma potremmo aumentare l’autonomia di smartphone, tablet e computer e, in generale, di tutti i dispositivi elettronici. Comunque, il mercato in cui potrebbero avere un notevole impatto è quello dell’aviazione, dove droni e aerei elettrici richiedono batterie sempre più potenti, a lunga durata e con grandi capacità di stoccaggio”.
I vantaggi non finiscono qui: a livello ambientale la produzione dei nuovi accumulatori elettro-chimici risulta un processo a basso impatto ambientale e con ridotte emissioni di gas serra; inoltre queste batterie non contengono né materie critiche né metalli pesanti e questo rende il loro smaltimento più facile.