Batteria al litio-solfur, la battente di nuova generazione impennata.
Le batterie ricaricabili possono essere classificate in vari tipi in base ai loro materiali. Attualmente, le batterie agli ioni di litio sono le batterie più utilizzate. Da quando è stato commercializzato per la prima volta nel 1991, le batterie agli ioni di litio hanno servito vari campi anche nel 2022.
Tuttavia, poiché la batteria ha bisogno di veicoli elettrici ed ESS, il mondo è alla ricerca di batterie di prossima generazione. Una delle batterie future che attirano l'attenzione è la batteria al litio-zolfo.
Le batterie al litio-zolfo usano lo zolfo come catodo e metallo al litio come anodo. Lo zolfo usato come catodo per le batterie al litio-zolfo è meno costoso del cobalto utilizzato nelle batterie agli ioni di litio. Poiché il catodo di zolfo e l'anodo al litio hanno una bassa densità e un'alta capacità per peso rispetto alle batterie agli ioni di litio, la densità di energia della batteria può diventare due volte (> 500Wh/kg).
In altre parole, la batteria al litio-zolfo è in aumento come batteria di prossima generazione poiché potrebbe offrire un'alta capacità a un prezzo inferiore.
Le batterie agli ioni di litio caricano e si scaricano mentre gli ioni di litio viaggiano tra il catodo e l'anodo, mentre le batterie al litio-zolfo generano energia elettrica attraverso la `transizione graduale di zolfo. Nelle batterie al litio-zolfo, otto atomi di zolfo formano un anello e innescano consecutivi A reazione di riduzione.
L'anello accorcia gradualmente e diventa una struttura lineare di solfuro di litio, rilasciando energia. Poiché può essere ridotto fino a quando un atomo di zolfo non si lega a due ioni di litio, una grande quantità di litio può essere ossidata. Durante la carica, la reazione di ossidazione si verifica nell'ordine inverso, convertendo il solfuro di litio in zolfo.
Le batterie al litio-zolfo hanno molti vantaggi, incluso il prezzo competitivo poiché utilizza zolfo ampiamente disponibile ed economico. Ha anche un elevato potenziale di riduzione del peso a causa del due volte più densità di energia per peso rispetto alle batterie agli ioni di litio. Inoltre, dal momento che non utilizza metalli rari come cobalto o nichel, è rispettoso dell'ambiente e può essere utilizzato in future macchine per la mobilità come droni o aerei.
In effetti, nel 2020, LG Energy Solution installò una batteria al litio-zolfo in una resistenza lunga ad alta quota (Hale) veicolo aereo senza pilota a energia solare (UAV) sviluppata dal Korea Aerospace Research Institute (Kari). Ha funzionato con successo in un volo di prova alla massima altitudine possibile nella stratosfera per 13 ore.
Ciò conferma che la batteria presenta prestazioni stabili anche in ambienti estremi a una temperatura di -70 gradi Celsius e con una pressione atmosferica molto bassa che è solo 1/25 del livello del suolo.
La batteria al litio-zolfo è già stata brevettata dagli scienziati americani Herbert Danuta e Ulam Juliusz nel 1962. La sua applicazione commerciale, tuttavia, non ha avuto frutti a causa di alcuni problemi tecnici fino ad ora. Lo scorso aprile, durante il Giorno della batteria 2021, LG Energy Solution ha annunciato i suoi piani per commercializzare le batterie al litio-zolfo a partire dal 2025, catturando l'attenzione di molte persone.
Se utilizzate commercialmente, le batterie al litio-zolfo dovrebbero alimentare l'URM (mobilità dell'aria urbana). Potrebbe non essere lontano in futuro quando LG Energy Solution serve l'industria dei droni con la sua tecnologia a batteria al litio-zolfo.
Le immagini che di solito vediamo nei film di fantascienza che coinvolgono auto volanti o taxi aerei in città impegnate possono diventare una realtà prima di quanto pensiamo. Quanto sarebbe bello quando arriverà il giorno!
