Un'innovazione nelle nuove batterie al sodio: Carica completa in soli sei minuti

Secondo un team di ricerca di Lingnan University Hongkongle batterie agli ioni di sodio rappresentano da anni un'alternativa economica e sostenibile ai dispositivi di accumulo di energia basati sul litio. Il sodio è quasi infinitamente disponibile sulla terra sotto forma di sale da cucina ed è significativamente più economico da estrarre rispetto al litio. Le batterie promettono quindi prezzi più bassi e una minore dipendenza da materie prime critiche. Tuttavia, gli approcci precedenti soffrivano di una breve durata di vita e di rischi elevati durante i processi di ricarica rapida.

L'architettura senza anodi è la chiave

Il team di ricerca ha utilizzato un design privo di anodi, in cui non viene installato un anodo fisso. Invece, l'anodo si forma durante la carica attraverso la deposizione di ioni di sodio su un collettore. Negli esperimenti precedenti, questo processo portava spesso alla formazione di dendriti - strutture metalliche sottili che possono causare cortocircuiti. La ricarica rapida, in particolare, aggravava questo problema.

Stabilità grazie all'aumento della concentrazione di sale

Gli scienziati di Hong Kong e Pechino hanno risolto il problema aumentando significativamente la concentrazione di sali di sodio nell'elettrolita. Questo garantisce la disponibilità di un numero sufficiente di ioni nelle immediate vicinanze del collettore durante la carica, favorendo un deposito uniforme. Di conseguenza, la batteria rimane stabile, anche a velocità di carica elevate. Nei test, la cella ha raggiunto una capacità di carica rapida di 10C e poteva essere caricata completamente in sei minuti. Dopo 500 cicli di carica, aveva ancora più del 70% della sua capacità originale.

Potenziale per la mobilità e l'accumulo di energia

"Il sodio costa meno di un decimo del litio, è abbondante nell'acqua di mare e può ridurre significativamente il prezzo dei veicoli elettrici e dei sistemi di accumulo di energia", ha spiegato il leader del progetto, il Prof. Li Liangliang. I ricercatori considerano il loro sviluppo come un passo avanti verso l'accumulo di energia sul mercato di massa. Le possibili applicazioni includono veicoli elettrici, sistemi di stoccaggio stazionari per le energie rinnovabili e persino elettronica di consumo portatile.

Prospettive

Questi sono ancora risultati di laboratorio. Il prossimo passo sarà quello di sviluppare ulteriormente la batteria al sodio senza anodo, oltre la fase di prototipo, per la produzione industriale. Se questo avrà successo, la tecnologia potrebbe diventare un serio concorrente dei sistemi agli ioni di litio.