Progresso di Donghai Wang: batterie litio-zolfo per veicoli elettrici più economici e sostenibili

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Di Fedele Bello
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Auto elettrica futuristica con display della batteria luminoso.

RomeDonghai Wang, professore di ingegneria meccanica presso la SMU, insieme al suo team di ricerca, ha raggiunto significativi progressi nella tecnologia delle batterie rinnovabili, concentrandosi sulle batterie al litio-zolfo (Li-S). Questa innovazione potrebbe migliorare i veicoli elettrici, rendendoli più accessibili e rispettosi dell'ambiente.

Al momento, le batterie agli ioni di litio sono le più comunemente utilizzate, ma presentano alcuni svantaggi. Non immagazzinano molta energia e sono costose. Le batterie al litio-zolfo potrebbero rappresentare un'opzione migliore, grazie ad alcuni vantaggi teorici.

  • Maggiore capacità energetica
  • Costo di produzione ridotto
  • Aumento della sostenibilità

Le batterie al litio-zolfo affrontano un problema significativo noto come dissoluzione dei polisolfuri, che riduce la loro durata danneggiandole durante i cicli di carica e scarica. Wang ha ideato una soluzione innovativa usando un tipo speciale di catodo composto da polimeri ibridi. Questo nuovo design aiuta a prevenire i problemi derivanti dalla dissoluzione dei polisolfuri tramite diverse connessioni sulfuree e metodi che catturano le particelle a livello atomico.

Sfruttare questa tecnologia non solo incrementa la durata e la capacità delle batterie, ma apre anche nuove opportunità. Oltre ai veicoli elettrici, può avere un impatto rilevante in altri settori. Le fonti di energia rinnovabile come l'eolico e il solare spesso affrontano problemi di stoccaggio. Batterie al litio-zolfo più efficienti e durevoli possono migliorare lo stoccaggio energetico, promuovendo un uso dell'energia più intelligente e sostenibile.

Importanza della Ricerca sulla Riduzione dei Costi delle Batterie

L'importanza di questa ricerca risiede nella sua capacità di essere applicata su larga scala. Collaborando con la Pennsylvania State University e l'Argonne National Laboratory, il team di Wang dimostra che può essere ampiamente utilizzata. I benefici economici sono promettenti perché ridurre i costi delle batterie può direttamente abbassare il prezzo totale dei veicoli elettrici. Ciò potrebbe facilitarne l'accesso per più persone e ridurre l'uso di combustibili fossili.

Le aziende del settore potrebbero presto concentrarsi di più sulle batterie al litio-zolfo anziché su quelle agli ioni di litio. Sebbene ci siano ancora delle sfide da affrontare, le scoperte recenti offrono la speranza di soluzioni d'immagazzinamento energetico più ecologiche e durature. Questo progresso potrebbe rappresentare un passo significativo nella tecnologia delle batterie, sostenendo gli sforzi globali per un futuro più ecologico.

Testare questa tecnologia nella vita reale e verificarne l'efficacia per le aziende è fondamentale. Se funziona, potrebbe portare a miglioramenti significativi nei dispositivi che utilizziamo quotidianamente e nell'immagazzinamento di energia su larga scala. Questo potrebbe aiutarci a progredire verso un futuro più sostenibile, migliorando tutto nel lungo termine.

Lo studio è pubblicato qui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41893-024-01453-0

e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è

Meng Liao, Yaobin Xu, Muhammad Mominur Rahman, Sha Tan, Daiwei Wang, Ke Wang, Naveen K. Dandu, Qian Lu, Guoxing Li, Linh Le, Rong Kou, Heng Jiang, Au Nguyen, Pei Shi, Lei Ye, Anh T. Ngo, Enyuan Hu, Chongmin Wang, Donghai Wang. Hybrid polymer network cathode-enabled soluble-polysulfide-free lithium–sulfur batteries. Nature Sustainability, 2024; DOI: 10.1038/s41893-024-01453-0
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