• Articolo Stanford, 12 ottobre 2017
  • Addio litio, la nuova batteria al sodio batte la concorrenza

  • Stessa capacità di stoccaggio ma costi ridotti dell’80%: da Stanford arriva l’alternativa agli ioni di litio

batteria al sodio

 

I progressi della ricerca sulla batteria al sodio

(Rinnovabili.it) – Le storiche batterie al litio potrebbero aver finalmente trovato un rivale in grado non solo di tenergli testa ma di renderle addirittura una tecnologia obsoleta. A ingaggiare la competizione è la nuova batteria al sodio realizzata da un gruppo di ricercatori di Stanford. L’ingegnere chimico Zhenan Bao assieme ai suoi collaboratori, gli scienziati dei materiali Yi Cui e William Chueh, hanno creato un dispositivo che può immagazzinare la stessa quantità di energia delle migliori pile al litio oggi sul mercato, ma a costi decisamente inferiori. Bao ci tiene a specificare: “Nulla potrà mai superare il litio in termini di prestazioni. Ma si tratta” di un materiale “così raro e costoso da aver bisogno di sviluppare batterie ad alte prestazioni, ma a basso costo, basate su elementi abbondanti come il sodio”.

 

Sono diversi anni che la ricerca nel campo dell’energy storage “fa la corte” alla batteria al sodio e parte dei motivi sono facilmente intuibili. Sali di sodio sono facili da reperire con una spesa contenuta, il che li rende un’opzione conveniente per tutte quelle applicazioni in cui il fattore peso ha poca rilevanza (ad esempio nell’accumulo stazionario). Questi dispositivi possono essere completamente scaricati senza danneggiare i materiali attivi e non richiedono quelle precauzione necessarie al litio per evitare esplosioni o corto circuiti.

 

>>Leggi anche Le batterie ricaricabili al sodio diventano tascabili<<

 

Quello che hanno fatto alla Stanford è essenzialmente cambiare l’approccio di progettazione. Come spiegato nella pubblicazione su Nature Energy, il team ha per prima cosa cercato di capire perché la capacità reversibile della batteria al sodio fosse nella realtà molto più bassa di quella teorica. Trovato il problema (la trasformazione irreversibile dei materiali del catodo durante il funzionamento della pila), gli scienziati hanno potuto agire sui componenti per rimuovere tale barriera. Nella pratica, è stato migliorato il processo con cui il sodio e mio-inositolo (il composto organico presente nel sale impiegato) permettono il flusso di elettroni, aumentando notevolmente le prestazioni della batteria rispetto ai tentativi precedenti.

 

“Questo è già un buon design, ma siamo fiduciosi che possa essere migliorata ulteriormente ottimizzando l’anodo di fosforo”, spiega Cui. Il prototipo di batteria al sodio realizzato ha una capacità reversibile di 484 mAh g-1, una densità di energia di 726 Wh kg-1, un’efficienza energetica superiore all’87% e una buona conservazione del ciclo. E confrontando litio e sodio sul fronte economico, il secondo permetterebbe di risparmiare fino all’80 per cento dei costi.

4 Commenti

  1. ritamir
    Posted ottobre 12, 2017 at 11:14 am

    Evviva!

  2. Andrea Borinelli
    Posted ottobre 18, 2017 at 11:38 am

    Bene ,
    spero che pensino anche allo smaltimento (di quelle al Litio non se ne parla molto……)

  3. Nicola Spanò
    Posted febbraio 23, 2018 at 3:24 pm

    Queste nuovissime batterie al Sodio sono di concezione completamente differente dalle classiche batterie al litio ione o sodio ione basate per lo più su difetti strutturali e sui fenomeni di intercalazione ionica connessi ai processi di trasporto degli ioni medesimi. Si tratta infatti di sfruttare al meglio le caratteristiche chimiche di un composto a carattere organico/inorganico nello stesso momento. I composto in esame è il Na6(CO)6 che può essere pensato derivato da 6 atomi di sodio e sei molecole di ossido di carbonio. In realtà la sintesi di tale composto viene effettuata a partire da una molecola di inositolo costituita da H6C6(OH)6 mediante trattamento ossidante con acido nitrico e successivo lavaggio con acido acetico e neutralizzazione con NaOH. In definitiva tali reazioni conducono ad un composto intermedio di nome Rodizonato di sodio di formula Na2C6O6. Si osservi che a tale composto intermedio mancano 4atomi di sodio per completare la saturazione d i tutti gli atomi di carbonio. E’ tale processo di saturazione che consente l’effettuazione di processi redox di carica e scarica che determinano il comportamento da pila elettrica reversibile del Rodizonato di sodio

    • Dante Bussatori
      Posted giugno 12, 2018 at 10:43 pm

      Nicola
      interessante, hai anche un’idea dello stadio progettuale a cui sono arrivati con questo tipo di accumulatori? A Tuo giudizio ci può essere un’industrializzazione di questa tecnologia nel breve periodo? Grazie

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