La batteria al sodio che promette 50.000 cicli e ricarica record

Un nuovo materiale sviluppato in laboratorio si ricarica in poco più di 100 secondi e conserva quasi tutta la capacità

Una batteria al sodio che dura 50.000 cicli: il nuovo studio

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Eleonora Lilli

Di: Eleonora Lilli

17 set alle 16:04

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Un nuovo materiale per batterie al sodio promette ricariche in poco più di 100 secondi e una durata molto elevata: dopo 50.000 cicli mantiene ancora il 95,5% della capacità iniziale.

Il risultato arriva da uno studio pubblicato online a settembre 2026, nel quale i ricercatori hanno utilizzato il machine learning per progettare un nuovo tipo di catodo Na3V2(PO4)3, pensato per batterie al sodio capaci di ricaricarsi molto velocemente.

È bene precisare che si tratta ancora di ricerca in laboratorio, non di una batteria pronta per essere utilizzata sulle auto. I risultati sono però interessanti: il materiale ha raggiunto 108,8 mAh/g a 1 C, mentre la cella completa ha raggiunto un valore calcolato di 382,6 Wh/kg in laboratorio.

Come è stato progettato il nuovo catodo

Il Na3V2(PO4)3, chiamato anche NVP, è un materiale già studiato per le batterie al sodio. La sua struttura permette agli ioni di sodio di muoversi al suo interno, ma ha un punto debole: conduce gli elettroni con difficoltà.

Per migliorarlo, i ricercatori hanno utilizzato il machine learning per individuare prima dei test di laboratorio quali combinazioni di materiali e strutture potessero funzionare meglio. In pratica, il computer ha aiutato a restringere il numero di soluzioni da provare realmente.

Struttura a microsfere di NVP e carbon dots per velocizzare il movimento degli elettroni nel catodo.

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Tra quelle individuate ci sono i carbon dots, minuscole particelle di carbonio. Queste aiutano il materiale a formare una particolare struttura composta da tante piccole particelle riunite in microsfere.

Questa struttura ha due vantaggi: gli ioni di sodio devono percorrere distanze più brevi e gli elettroni riescono a muoversi più facilmente grazie alla presenza del carbonio. È proprio questa combinazione che contribuisce alle elevate prestazioni ottenute nei test.

Cosa mostra lo studio su Nano Research

I risultati sperimentali confermano l'ipotesi guidata dal modello: il catodo raggiunge 108,8 mAh/g a 1 C e mantiene 49,5 mAh/g anche a 300 C, un regime di corrente che corrisponde a ricariche estremamente rapide. La ritenzione di capacità resta al 95,5% dopo 50.000 cicli completi in configurazione di cella da test.

La chimica di superficie regolata dai carbon dots produce anche un effetto collaterale utile: la formazione di uno strato interfaciale catodo-elettrolita sottile e ricco di NaF (fluoruro di sodio). Questo strato accelera il trasferimento di carica all'interfaccia, ed è uno dei motivi per cui la cella completa con catodo NVP e anodo di sodio metallico raggiunge 226,2 Wh/kg con una ricarica di circa 102,2 secondi, restando però una configurazione di laboratorio non direttamente trasferibile a una batteria commerciale.

Il confronto con lo stato dell'arte aiuta a inquadrare il progresso: altre chimiche al sodio, come i catodi ossidi stratificati attivati dall'ossigeno reticolare, arrivano a 206 Wh/kg con l'87,8% di capacità dopo 100 cicli. I polianioni come l'NVP restano indietro sull'energia specifica ma vantano cicli di vita superiori a 10.000, un tratto che li rende più adatti a scenari di accumulo stazionario che alle prestazioni pure di un'auto.

Resta il nodo della scalabilità economica: il vanadio necessario per l'NVP è un metallo relativamente raro, e questo limita quanto la chimica possa diffondersi su larga scala nei veicoli elettrici. Il report di settore cinese del 2026 colloca comunque il prezzo medio delle celle al sodio in discesa, un contesto che rende più concreta l'ipotesi di applicazioni su veicoli commerciali prima che su auto di massa, mentre la ricerca su chimiche alternative con anodo in carbonio duro continua in parallelo.