Rinnovabili • La batteria di flusso al polisolfuro/ioduro raggiunge il 87,9% di efficienza Rinnovabili • La batteria di flusso al polisolfuro/ioduro raggiunge il 87,9% di efficienza

La batteria di flusso al polisolfuro/ioduro raggiunge l’87,9% di efficienza

Un team di scienziati ha sviluppato un nuovo elettrodo catalitico per le batterie di flusso in grado di accelerare la trasformazione delle coppie redox solfuro/polisolfuro e ioduro/triioduro, aumentandone efficienza cicli di carica e scarica

La batteria di flusso al polisolfuro/ioduro raggiunge il 87,9% di efficienza
Credito: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58273-9

Nuovi progressi per le batterie di flusso al polisolfuro/ioduro

Non solo vanadio. Le batterie di flusso possono lavorare con una serie di coppie redox alternative e in grado di offrire una serie di vantaggi. Come ad esempio l’economicità offerta dalle coppie solfuro/polisolfuro e ioduro/triioduro. E’ nata così nel 2017 la prima batteria di flusso al polisolfuro/ioduro, un’unità capace di raggiungere una potenza di picco di 65 mW/cm2, prestazioni di ciclaggio costanti per oltre 200 cicli (circa 530 ore) e un’efficienza energetica stabilizzata di circa il 50%.

Numeri molto bassi ma comunque allettanti visto l’abbondanza e il basso costo di zolfo e iodio. Il dispositivo potrebbe tagliare drasticamente i costi rispetto al più costoso vanadio. A patto di aumentare le prestazioni energetiche. Impresa in cui si è cimentato un gruppo di chimici e ingegneri dell’Università del Guangxi. Il team ha sviluppato un nuovo tipo di elettrodo catalitico che ha permesso di portare in alto tutti i dati importanti. Dalla densità di potenza alla durata del ciclo, fino all’efficienza energetica.

Le sfide da risolvere

Gli scienziati cinesi sono riusciti ad andare al cuore del problema. 

Le reazioni di trasferimento di carica multifase all’interno delle coppie redox solfuro/polisolfuro e ioduro/triioduro sull’elettrodo determinano un’elevata resistenza di polarizzazione e una scarsa reversibilità cinetica. Questi fattori determinano nella batteria di flusso un adsorbimento lento, una durata operativa limitata e una ridotta efficienza energetica.  

La soluzione trovata? Realizzare un nuovo catodo. I ricercatori hanno messo a punto l’elettrodo a partire da un nanofoglio in 2D di MoS2, potenziato con atomi di CO e posti vacanti di zolfo. Il nuovo materiale è in grado di accelerare la l nuovo materiale potrebbe essere utilizzato per ottimizzare l’interfaccia, aumentare l’assorbimento dei reagenti e accelerare trasformazione delle coppie redox. 

I test del nuovo catodo catalitico hanno dimostrato che le nuove batterie di flusso al polisolfuro/iodurosono sono in grado di raggiungere l’87,9% di efficienza quando funzionano a 20 mA/cm2. La batteria ha mostrato una densità di potenza di picco di 95,7 mW7/cm2 con un’efficienza energetica del 76,5% a 30 mA/cm2 funzionando per 50 cicli. A10 mA/cm2, l’unità ha mantenuto un funzionamento stabile a uno stato di carica del 10% per un massimo di 850 cicli.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications.

Rinnovabili •

About Author / Matteo Spagnolo

Matteo Spagnolo è un CEO con esperienza pluriennale nella guida di team e progetti ad alto impatto in cinque paesi: Italia, Germania, Spagna, Canada e Stati Uniti. Manager internazionale, determinato e orientato ai risultati, con una forte passione per le imprese guidate da uno scopo e capaci di generare valore per le persone e il pianeta. Ha ricoperto ruoli di leadership diretta nelle aree operations e sales, guidando processi complessi e team internazionali in contesti corporate e altamente competitivi. In Technogym ha gestito le attività operative e commerciali per la Business Unite principale del mercato nordamericano, con responsabilità su budget multimilionari e sulla riorganizzazione delle strategie go-to-market. Ha maturato inoltre esperienze significative in Hewlett Packard Enterprise e Oracle, con focus su strategie di crescita e gestione della domanda. È in possesso di un Executive Certificate in Operations del MIT Sloan School of Management. Attualmente è CEO di Orthodrome Group e Rinnovabili, testata giornalistica specializzata in energia e sostenibilità. Guida l’espansione nazionale e internazionale del brand, lo sviluppo di nuove business unit e l’innovazione dell’intero modello aziendale.