Batteria a ioni sodio, prestazioni comparabili agli ioni litio

I ricercatori della Washington State University e del Pacific Northwest National Laboratory hanno creato una batteria ricaricabile Na+ con un’elevata densità di energia e una buona durata del ciclo

batteria a ioni sodio
Credits: WSU

Gli ultimi progressi tecnologici per la batteria a ioni sodio

(Rinnovabili.it) – La batteria a ioni sodio accorcia drasticamente il divario con il suo rivale commerciale: gli ioni di litio. Il merito va ad un team di ricercatori negli Stati Uniti, autori di uno dei migliori risultati raggiunti in questo campo. Gli scienziati hanno creato un prototipo in grado di confrontarsi finalmente con alcuni dei prodotti d’accumulo oggi sul mercato.

Nel campo dello stoccaggio elettrico, la chimica del sodio è da tempo considerata una promettente tecnologia grazie all’utilizzo di materiali economici, abbondanti e sostenibili. Il suo principio di funzionamento e l’architettura cellulare sono identici a quelli delle batterie ricaricabili al litio. Il problema, per lungo tempo, è stata la densità energetica, ossia la quantità di energia che le batteria a ioni sodio era in grado di conservare. Non solo: non mostravano una durata di vita sufficiente a renderle credibili per applicazioni commerciali.

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Negli ultimi anni sono stati raggiunti diversi progressi in tal senso, ma il lavoro condotto dalla Washington State University (WSU) e dal Pacific Northwest National Laboratory fornisce un vero e proprio punto di svolta. Tramite nuovi materiali catodici ad alte prestazioni, il gruppo ha prodotto una batteria a ioni sodio con una capacità energetica e ciclica comparabile ai suoi avversari commerciali.

Nel dettaglio, la ricerca ha creato un prototipo con un catodo fatto di ossido di metallo a strati e un elettrolita liquido con una maggiore concentrazione di ioni sodio.

Durante i test, il team ha scoperto che questa combinazione porta un’interazione molto più fluida tra l’elettrolita ed elettrodo, consentendo il movimento continuo degli ioni. Il risultato? Il catodo è in grado di fornire un’elevata capacità specifica di circa 196 mAh/g; inoltre dimostra una conservazione della capacità superiore all’80% dopo 1000 cicli di carica e scarica. 

La nostra ricerca ha rivelato la correlazione essenziale tra evoluzione della struttura del catodo e l’interazione superficiale con l’elettrolita”, affermano gli scienziati. “Questi sono i migliori risultati mai registrati per una batteria a ioni di sodio con un catodo a strati, dimostrando che questa è una tecnologia praticabile e che può essere paragonabile alle batterie agli ioni di litio”. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista ACS Energy Letters (testo in inglese).

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