Sono state sviluppate batterie ad altissima capacità e resistenti al fuoco. La nuova batteria ha migliorato sia le prestazioni che la sicurezza delle "batterie litio-zolfo, " che hanno capacità molto maggiori rispetto alle batterie agli ioni di litio commercializzate, quindi è facile da produrre tramite il processo di stampa.

Un gruppo di ricerca, guidato dal professor Sang-Young Lee presso la School of Energy and Chemical Engineering dell'UNIST, ha dimostrato che le batterie bipolari Li-S a stato solido (ASSLSB) presentano un'eccezionale sicurezza, flessibilità, ed estetica, per la prima volta. Le tecnologie chiave includono il "processo di stampa, " che produce batterie come se lettere o immagini fossero stampate su oggetti, e l'"elettrolita polimerico a doppio strato, " che risolve la riduzione della durata della batteria, un problema cronico delle batterie al litio-zolfo.

Le batterie al litio-zolfo utilizzano il litio come materiale per elettrodi negativi e lo zolfo come materiale per elettrodi positivi. Sebbene la densità di energia sia circa cinque volte superiore a quella di una batteria agli ioni di litio, i composti di zolfo (polisolfuro) generati durante il processo di carica e scarica deteriorano le prestazioni della batteria. Il composto di zolfo si sposta al catodo, creando un film sottile sulla superficie del catodo, bloccando il movimento degli ioni di litio responsabili del flusso di elettricità.

"Le celle litio-zolfo con elettroliti solidi a doppio strato hanno un ciclo di vita più che doppio rispetto alle celle litio-zolfo con elettroliti liquidi convenzionali, " dice Se-Hee Kim, il primo autore dello studio. "È un elettrolita solido, ma utilizza un gel leggermente piegato per aumentare la stabilità meccanica e chimica della batteria. È anche facile aumentare la tensione di esercizio perché più celle possono essere collegate in serie."

Ci sono molti vantaggi del "processo di stampa graduale" per la produzione di batterie completamente solide al litio-zolfo. Varie forme di celle possono essere fabbricate direttamente nel luogo desiderato, liberando così batterie quadrate. In questo studio, una batteria alfabetica al litio-zolfo è stata prodotta sull'ala di un aereo curvo.

"Questa ricerca ha presentato un nuovo concetto di produzione di "alta capacità, batteria a stato solido ad alta sicurezza, " una delle maggiori preoccupazioni nel campo delle batterie secondarie, " afferma il professor Lee. "I risultanti ASSLSB bipolari hanno mostrato eccezionali progressi nei fattori di forma, flessibilità meccanica, e sicurezza, che non sono stati raggiunti in ASSLSB precedentemente segnalati."

Aggiunge, "Prevediamo che la strategia ASSLSB bipolare stampata possa fornire un percorso semplice e scalabile verso la realizzazione di ASSLSB pratici".