Batterie al Litio‑Zolfo Stampate con Laser: Una Svolta nello Stoccaggio di Energia

Un gruppo di ricercatori ha proposto un metodo per fabbricare catodi allo zolfo per batterie litio-zolfo con un laser pulsato. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, unisce la sintesi dei materiali e il deposito su tessuto di carbonio in un solo passaggio. Sono state provate celle sperimentali, non una batteria commerciale pronta a sostituire tutte quelle agli ioni di litio.

Perché studiare le batterie litio-zolfo?

Lo zolfo offre una capacità teorica elevata, ma conduce poco l’elettricità. La migrazione dei polisolfuri disciolti tra gli elettrodi può ridurre prestazioni e durata. Inoltre, la produzione di catodi ad alto contenuto di zolfo richiede di norma più operazioni. Le batterie agli ioni di litio restano diffuse e sono riciclabili, anche se raccolta e trattamento presentano difficoltà tecniche ed economiche.

La fabbricazione con il laser

Nello studio, un laser pulsato scalda per un tempo brevissimo uno strato precursore contenente zolfo, nanotubi di alloisite, nitrato di manganese e glucosio. Le particelle proiettate formano nanotubi di alloisite con ossidi di manganese, zolfo e carbonio poroso. La miscela si deposita su un tessuto di carbonio, creando un catodo integrato. Il procedimento realizza il catodo, non l’intera batteria in un solo passaggio.

I ricercatori hanno usato una macchina commerciale per incisione laser e un sistema automatizzato per spostare il campione. Il metodo potrebbe semplificare la produzione, ma il costo complessivo e la fattibilità industriale non sono ancora dimostrati.

Prestazioni misurate e limiti

Il catodo ha fornito una capacità iniziale di 1.215 mAh/g a 0,2 C. In una prova di 1.000 cicli a 1 C, il calo è stato di circa lo 0,02% per ciclo. Un campione con carico di zolfo fino a 7,8 mg/cm² ha erogato 5,60 mAh/cm² al centesimo ciclo a 0,2 C. Sono state esaminate celle a bottone e celle flessibili in busta.

I numeri riguardano specifiche condizioni di laboratorio. Non provano una superiorità su tutte le batterie commerciali agli ioni di litio, una maggiore sicurezza antincendio o una data di lancio entro cinque anni. Servono ulteriori test su celle complete, sicurezza e produzione su larga scala.

Contesto aziendale

Enovix sviluppa batterie agli ioni di litio con anodi ricchi di silicio. Non risulta coinvolta in questa ricerca sui catodi litio-zolfo. Per valutare un investimento bisogna controllare informazioni societarie e quotazioni aggiornate.

Enovix (ENVX )

Ultime notizie su Enovix:

Fonte: Yang, R. e colleghi, Nature Communications 16, 2386 (2025), doi:10.1038/s41467-025-57755-0.