Accumulatori litio-zolfo ad alta energia

li accumulatori litio-ione sono leggeri, compatti, con un voltaggio nell’ordine dei 3-4 V e con densità di energia compresa tra 150-250 Wh Kg-1, per questa ragione queste batterie, più di altre quali le nickel metallo idruro (NiMH), le nickel cadmio (NiCd) e le batterie piombo acido, trovano impiego nel mercato dell’elettronica di consumo. Tuttavia l’evoluzione di quest’ultimo, con la produzione di nuovi dispositivi che richiedono livelli di potenza sempre più elevati e lo sviluppo di nuovi sistemi quali quelli ad autotrazione elettrica con autonomia fino a 500 km, rende le batterie al litio attualmente in commercio inadeguate di fronte alle aspettative di mercato. Un miglioramento delle loro prestazioni in termini di densità di energia nonché un abbassamento dei costi legati alla loro realizzazione risulta dunque necessario. Tale incremento può realizzarsi attraverso lo studio di materiali alternativi a quelli attualmente utilizzati quali catodi a base di LiCoO2 o LiMn2O4 e anodi di grafite.Gli accumulatori litio-zolfo stanno suscitando molto interesse poiché lo zolfo oltre ad essere caratterizzato da un’elevata energia specifica (circa 2500 Wh Kg-1) è anche un elemento molto abbondante in natura, poco costoso ed ecocompatibile. Ciò nonostante la diffusione su larga scala di questi accumulatori risulta limitata da problematiche legate allo zolfo quali la sua bassa conducibilità elettrica, l’espansione volumetrica durante la conversione in Li2S e l’elevata solubilità dei polisolfuri di litio nell’elettrolita organico.