Un team di ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory del dipartimento dell’energia degli Stati Uniti ha messo a punto una batteria agli ioni di sodio dalle caratteristiche molto promettenti.
Questo tipo di accumulatori può arrivare a buoni valori di densità energetica, non è infiammabile e lavora correttamente a range di temperature più ampi rispetto a uno agli ioni di litio.
Inoltre, le batterie agli ioni di sodio sono meno costose da produrre (proprio perché il sodio è abbondante e facilmente reperibile) e anche meno impattanti sull’ambiente. Però durano troppo poco. Ed è proprio la vita utile di questo tipo di batterie il più grande limite alla loro diffusione. Ma si stanno facendo progressi.
Il segreto sta nell’elettrolita
Gli scienziati statunitensi, nello specifico, hanno trovato una ricetta promettente in cui sono stati utilizzati ingredienti che formano il cuore liquido della batteria riuscendo a trovare una formula chimica che risolve i problemi inerenti la perdita di prestazioni nel tempo.
Jiguang Zhang, l’autore principale dello studio che è stato pubblicato sulla rivista Nature Energy, ha spiegato così il lavoro svolto: “L’elettrolita è un po’ come il sangue che scorre all’interno della batteria e fa si che si mantenga attivo il flusso di energia. L’elettrolita si forma dissolvendo i sali nei solventi e dando così luogo a ioni carichi che si spostano tra gli elettrodi. Ma nel tempo, le reazioni elettrochimiche che originano il flusso di energia si affievoliscono e i processi di carica e scarica della batteria rallentano di conseguenza”.
Una vita di 300 cicli
Grazie a un nuovo elettrolita che è stato realizzato e protetto con ben 23 brevetti, il team di ricercatori riesce ora a contrastare l’indebolimento delle reazioni elettrochimiche, allungando di fatto la vita utile della batteria agli ioni di sodio. Per la prima volta un accumulatore di questo tipo è riuscito a sostenere 300 cicli mantenendo circa il 90% delle prestazioni iniziali.
Il test, al momento, è stato svolto su una batteria di piccole dimensioni (ha la grandezza di una moneta) e ha fatto registrare questi risultati durante prove in laboratorio. Ma dalle prime valutazioni si è scoperto anche che con i nuovi elettroliti si mantiene intatta anche la pellicola protettiva di rivestimento dell’anodo. Questa pellicola, che con elettroliti tradizionali tende a dissolversi, è fondamentale per consentire il passaggio degli ioni di sodio da un polo all’altro.
Le sperimentazioni proseguiranno ora su batterie sempre più grandi, con i ricercatori che rivolgono lo sguardo già anche alla possibilità di adottare soluzioni simili per le batterie delle auto elettriche.
A proposto di batterie agli ioni di sodio
