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Svolta per la ricarica ultrafast delle batterie al sodio

Negli accumulatori agli ioni di sodio si aumentano efficienza e velocità di ricarica con la co-intercalazione, che si pensava fosse dannosa

batterie agli ioni di sodio

Le batterie agli ioni di sodio, per ora, sono presenti su pochissime auto elettriche. Ma si pensa che in futuro, grazie ai progressi tecnologici, potranno avere una quota di mercato considerevole.

Un passo verso la loro diffusione è stato compiuto dai ricercatori dell'Istituto Helmholtz di Berlino, che hanno migliorato il modo con cui accumulano energia, aumentandone notevolmente l'efficienza.

Il trucco della co-intercalazione

Secondo la ricerca condotta dagli scienziati tedeschi, la co-intercalazione (cioè l'aggiunta simultanea) di ioni di sodio e molecole di solvente nel materiale catodico, che fino a oggi è stata considerata dannosa per la stabilità della batteria stessa, aumenta invece le prestazioni senza inficiare sulla perdita di capacità.

La batteria agli ioni di sodio di Northvolt

La batteria agli ioni di sodio di Northvolt

I risultati di questo studio, realizzato con una serie di partner internazionali appartenenti sia al mondo accademico che a quello industriale, indicano nuovi modi di progettazione che porteranno a una nuova generazione di batterie agli ioni di sodio, più avanzata dell'attuale.

"Il processo di co-intercalazione potrebbe essere utilizzato per sviluppare batterie molto efficienti e con una ricarica più rapida. Per questo motivo abbiamo voluto approfondire questo argomento", ha affermato Philipp Adelhelm, professore a capo del progetto.

Una velocità da supercondensatore

Scendendo nello specifico, il team di ricercatori ha testato vari solfuri di metalli di transizione stratificati all'interno del catodo e ha misurato le variazioni di volume durante i cicli di carica e scarica. In questo modo hanno definito la giusta quantità di ioni di sodio e di solvente per arrivare a una velocità di accumulo e di cessione dell'energia talmente elevata che queste batterie hanno un comportamento simile a quello di un supercondensatore.

Batterie agli ioni di sodio di CATL

Batterie agli ioni di sodio di CATL

"Esplorare il concetto di co-intercalazione è stato estremamente rischioso perché contrasta con le conoscenze classiche sulle batterie - ha aggiunto Adelhelm -. Però ora abbiamo aperto una nuova strada per la progettazione di batterie agli ioni di sodio dalla ricarica molto rapida, che potrebbero trovare presto applicazioni anche nel campo delle auto elettriche".