Il particolare design del catodo di zolfo ha permesso d’immagazzinare un quantitativo di energia 5 volte maggiore rispetto a quanto ottenibile oggi a livello commerciale
Il catodo ha inoltre mantenuto un elevato livello di prestazioni anche dopo 1000 cicli carica/scarica, rivelando in tal modo promettenti potenzialità per il futuro utilizzo di questa soluzione anche nelle nuove generazioni di veicoli elettronica e elettronica portatile.
Oggi le batterie al litio riescono a trattenere non più dell’80% della loro capacità iniziale dopo 500 cicli carica/scarica e per vent’anni l’impiego in maniera efficiente dei catodi in zolfo all’interno di questa soluzione di stoccaggio si è dimostrata svantaggiosa dal punto di vista commerciale; ogni esperimento pratico finiva con la dissoluzione dell’elettrodo o, in caso di applicazione d’un rivestimento protettivo, di fuoriuscita dall’involucro.
Per superare il problema i ricercatori hanno selezionato un nuovo nano-design per il catodo: minuscoli noccioli di zolfo ciascuno circondato da una sorta di camera d’aria chiusa da guscio rigido di titanio-ossido poroso. Visivamente le mini-strutture ricordano esattamente delle uova. Lo spazio vuoto tra nocciolo e guscio permette alla zolfo di espandersi senza provocare danni alla struttura. “Dopo 1000 cicli carica/scarica, il nostro catodo aveva mantenuto circa il 70% della sua capacità di memorizzazione. Questo è l’elettrodo in zolfo più performante al mondo, per quanto ne so”, spiega il ricercatore Yi Cui. “Anche senza l’ottimizzazione del design, questo ciclo di vita catodo è già alla pari con performance commerciali. Si tratta di un risultato molto importante per il futuro delle batterie ricaricabili.”
