Gainera, sufrea, lurrazaleko elementurik ugarienetako bat izanik, ez da ingurumenerako toxikoa, Li-S bateriak, teknologia merke eta jasangarria bihurtuz.
Hala ere, baterien beste teknologia batzuk bezala, Li-S bateria ez da perfektua. Proiektatutako energia bolumetrikoaren dentsitatea mugatua denez, zaila da litio-ioien teknologiarekin lehiatzea espazioa nahiko mugatua duten aplikazioetarako, hala nola bidaiarien ibilgailu elektrikoetarako. Hala ere, Li-S bateria hautagai egokia izan daiteke aplikazio "arinetarako", hala nola sateliteak, droneak eta hegazkin elektrikoak.
Ezaugarri erakargarri hauek direla eta, azken bi hamarkadetan ikerketa lan ugari egin dira Li-S baterietan. Li-Sren kimikaren eta Li-metalaren beste baterien arteko desberdintasun nagusietako bat deskargako bitarteko produktuen (hau da, polisulfuroen) agresibitatea eta disolbagarritasuna da. Produktu horiek S. katodoa murriztean sortzen dira, eta horrek eragiten ditu Li-Sren baterien erronka nagusiak; adibidez, elektrolitoaren egonkortasuna, gaitasuna atxikitzea, eraginkortasuna eta zikloaren bizitza erabilgarria.
Beraz, hastapenetan, katodoaren garapena ikerketa zen nagusi, polisulfuroak harrapatzeko (karbonoari, aglutinatzaileari eta gehigarriei buruzko ikerketak) edo polisulfuroak sortzea saihesteko (organosulfuroa eta SPANa material aktibo gisa) irtenbideak bilatuz. Katodoak hobekuntza nabarmena lortu duen bitartean, Li-ren metalezko anodoa zikloko bizitza luze baterako faktore mugatzaile bezala agertu da.
Ondorioz, azken urteotan, ikerketaren interesa Li-ren anodo metalikoak Li-S baterian aplikatzeko aurrera egin dezan bideratu da. Ahalegin horiek guztiek Li-S-ko baterien errendimendua bultzatu dute literaturan: hasieran gaitasun txikia zuten 20 ziklo baino gutxiago, eta gaur egun gaitasun handia duten ehunka ziklo egonkor. Emaitza horiek adierazten dute, halaber, Li-S teknologia heldu samarra bihurtu dela Li-ion kimikatik harago.
Europako Li-S bateria-ekoizle bakarrak, Oxis Energyk, 400 Wh kg−1-eko dentsitate energetikoa duen Li-S bateria bat garatu du, azken belaunaldiko Li-ionen bateria komertzialaren balioa baino nabarmen handiagoa dena (260 Wh kg-1, Teslak baieztatu zuen Li-ionen gelaxkak 300 Wh kg−1 baino gehiago zituela 2020an bere gelaxka-diseinu aurreratuarekin).
Mundu osoan, LG Chem bateria-ekoizle nagusiak arrakastaz probatu ditu litio-sufre bateriak 2020ko irailean estratosferan tripulatu gabeko hegazkin hegaldi batean (ikusi argazkia beherago). Gainera, litio ioien baterien dentsitate energetikoa bi aldiz gehiagokoa izango del 2025etik aurrera iragarri du erraldoiak. Albiste zirraragarri eta oparo horiek agerian uzten dute Li-S bateria merkaturatze masibotik oso gertu dagoela.
Zerk urruntzen du "urrats" hori emateagatik? Li-S baterien prototipo komertzialen 60-100 zikloko balio-bizitza laburra. Zalantzarik gabe, balio hori handitu egin behar da aplikazio potentzialen eskaerak asetzeko. Gainera, SoA-ko Li-S bateriak elektrolito likido organiko batean oinarritzen dira, eta horrek segurtasun arazoak eragin ditzake. Aipatutako arazoak konpontzeko planteamenduetako bat egoera solidoan dagoen elektrolito bat erabiltzea da, aldi berean, estimazioan oinarritutako sistema likidoekin alderatuta dentsitate energetiko handiagoa emango lukeena.
CIC energiGUNEren Li-S ikerketa-lerroa egoera solidoko Li-S gelaxkak garatzen aritu da 2017tik, polimeroetan oinarrituta, katodorako material aktibo berri batean eta Li metalezko anodoa in situ babestean zentratuz, elektrolitoaren formulazioa egokituz.
Gaur egun, CIC energiGUNEko taldea grafenoan oinarritutako katodo bat garatzen ari da, sufre-karga handia duena eta Li-S gelaxke egoera-solidoetarako eremu-ahalmen handia duena, "Graphene Flagship Core 3" proiektuaren esparruan. Aldi berean, taldea elektrolito solidoetan ere ari da lanean. Gainera, CIC energiGUNE LISA proiektuaren bazkidea da; litio-sufre bateria seguruak garatu nahi dituen proiektua, Renault, Oxis Energy, Arkema eta Varta bezalako industria-bazkideekin batera. Europar Batasunak finantzatutako bi proiektuen helburu komuna 450 Wh kg−1-etik gorako dentsitate energetiko grabimetrikoa lortzea da, bizitza baliagarria nabarmen hobetuta.
Helburu horiek lortzeko bidean, ez dira ahaztu behar bi gauza: kostu txikia eta jasangarritasuna, horiek baitira Li-S teknologiaren erakargarritasun eta ontasun nagusiak. Horrek, material merkeak eta ez-toxikoak erabiltzeaz gain, prozesamendu ekonomiko eta ekologikoa inplikatzen du. Hori kontuan hartuta, mundu akademikoko eta industriako ikertzaileen dedikazio handiaz gain, Li-S bateriak laster emango du "urratsa" etorkizun hurbilean, energia biltegiratzeko sistema garrantzitsu bat bihurtuz Li-ion bateriaren osagarri.
