Super batteria litio-zolfo: nuove prospettive per l’auto elettrica

Quello dei sistemi di accumulo di energia vede da sempre il settore automobilistico come quello di punta per il proprio sviluppo in termini di performance, proprio per i severissimi requisiti richiesti da tale tipo di impiego.

Un ambito che, con lo sviluppo del nuovo modello energetico distribuito ed intelligente che si va affermando grazie alle energie rinnovabili, vede anche le applicazioni stazionarie di Energy storage, fortemente interessate. Innumerevoli sono in questi ultimi tempi le nuove famiglie di sistemi di accumulo, come per esempio quelle metallo-aria, che prevedono l’impiego dell’aria come elettrolita, in luogo di pericolosi ed impattanti composti chimici che a recentemente contagiato anche una azienda di riferimento della E-mobility come Tesla (vedi post “Il forte fascino delle batterie metallo-aria contagia anche Tesla“). Ma la famiglia tecnologia di punta fa capo in questo momento all’approccio Lithium-based, basato cioè su un elemento che oramai da alcuni anni di riferimento in questo ambito e che recentemente sta facendo sinergia con un altro emergente materiale come il grafene, incrementando notevolmente efficienza e densità energetica dei nuovi accumulatori (vedi post “Litio e grafene: sinergia perfetta per incrementare l’efficienza delle celle solari“).

Uno degli abbinamenti più promettenti delle tecnologie Lithium-Based è indubbiamente quello Litio-Zolfo, nell’ambito del quale giungono nuovi traguardi davvero fondamentali conseguiti dai ricercatori facenti capo al progetto europeo LISSEN (link sito), che vede la cooperazione di diversi partner europei a cui partecipa anche l’Italia con l’Università La Sapienza e Sapienza Innovazione di Roma, i quali sono riusciti a creare una batteria litio-zolfo con una densità energetica di ben tre volte superiore a quella raggiunta per questo tipo di dispositivi ricaricabili, centrando un obiettivo fondamentale per il settore dell’energy storage. Si tratta di un progetto conclusosi proprio in questi mesi, che si era posti l’obiettivo di individuare e sviluppare materiali nano strutturati per elettrodi ed elettrolita in grado di portare alla realizzazione di una super batteria litio-zolfo senza l’impiego di ioni metallici. Obiettivo centrato con il dispositivo creato capace di offrire una densità energetica di tre volte superiore a quella disponibile delle attuali batterie agli ioni di litio, con un ciclo di vita relativamente lungo ed un costo nettamente inferiore grazie alla sostituzione del catodo a base di cobalto con uno a base del più “umile “zolfo” e con un alto grado di sicurezza.Fonte Lissen

Un nuovo traguardo che significa assicurare alle auto elettriche una maggiore autonomia di guida, aumentando i tempi tra una ricarica e l’altra. Secondo Riccardo Carelli del Consorzio Sapienza Innovazione “in base alle previsioni di mercato ci dovrebbero essere diversi milioni di automobili elettriche sulle strade entro il 2030, con i veicoli ibridi elettrici plug-in (PHEV) e i veicoli elettrici a rappresentare il 39 % delle nuove vendite entro il 2035. Secondo Carelli, “il successo di questo mercato dipende comunque dalla disponibilità di batterie efficienti per alimentare questi motori elettrici”. Nel dettaglio la super batteria possiede un anodo composito silicio-carbonio e da un catodo nano-strutturato composito solfato di litio-carbonio.Fonte Lissen

Come sottolinea lo stesso ricercatore: “i nostri sforzi in questo progetto erano rivolti alla sostituzione di tutte le attuali componenti della batteria con materiali che hanno prestazioni più elevate in termini di energia, potenza, affidabilità e sicurezza”. Nella fase attuale sono in fase di sviluppo alcuni prototipi nei centri di collaudo delle batterie e presso i partner industriali coinvolti nel consorzio LISSEN, al fine di studiare le fondamentali questioni anticamera del mercato come quelle legate alla scalabilità e alla produzione industriale.

Sauro Secci