Sebbene le batterie agli ioni di litio siano attualmente la tecnologia di accumulo energetico preferita, ricercatori universitari hanno unito le forze per testare le batterie sodio-ione come potenziale concorrente, riporta Electronics Point. 

L’emergere delle batterie sodio-ione (SIBS), note anche con la formula chimica Na-ion, “hanno un grande potenziale come possibile ‘successore’ delle batterie agli ioni di litio: sono economiche, rispettose dell’ambiente e presentano indicatori chiave di prestazione diversificati in grado di soddisfare una moltitudine di applicazioni differenti”.

Sebbene le SIB abbiano il potenziale per sfidare la posizione dominante della batteria agli ioni di litio, i ricercatori sottolineano che ci sono numerose sfide da affrontare, tra cui “la formazione di cristalli di sale, che si accumulano all’interno della struttura delle SIB e finiscono per rovinarle”.

Alcuni dei punti di forza delle batterie sodio-ione includono:

•  Costo contenuto

•  Rispetto dell’ambiente

• , diversi indicatori chiave di prestazione in grado di soddisfare una moltitudine di applicazioni differenti.

Per testarne il potenziale, “un team di scienziati esperti in tecnologia Na-ion dell’Università di Warwick, in Inghilterra, insieme a colleghi di importanti istituzioni in Germania, Francia, Norvegia e Spagna, si sono riuniti per valutare lo stato attuale della tecnologia Na-ion.”

 

Un grafico di una batteria Na-ion (sodio-ione). Al centro del grafico sono sovrapposte due fotografie al microscopio per rappresentare la composizione chimica della batteria. Credito immagine: Università di Warwick tramite ScienceDirect.

 

I ricercatori hanno illustrato le loro scoperte nel loro articolo, ‘Sfide odierne per le batterie a base di sodio del futuro: dai materiali alle metriche delle celle’, pubblicato sul Journal of Power Sources il 18 settembre 2020.

Le batterie a base di sodio si presentano in diverse forme:

• NaO2 (sodio-aria)

• Na/S (accumulo sodio-zolfo).

 Si prevede che il mercato delle batterie sodio-ione crescerà a un tasso di crescita annuo composto del 5% e sono le applicazioni di accumulo energetico stazionario in cui le batterie Na-ion potrebbero rivelarsi più promettenti.

 

 

Una raccolta di grafici usati per rappresentare varie chimiche di batterie a base di sodio. A sinistra dell’immagine sono raffigurate alcune applicazioni suggerite per le batterie sodio-ione, tra cui l’alimentazione dei veicoli elettrici. Credito immagine: Università di Warwick.

 

Ossidi stratificati, composti polianionici (dalla parola ‘polianione’, che indica una molecola o un complesso chimico con cariche negative in più punti) e analoghi del blu di Prussia sono stati indicati dai ricercatori come i materiali più promettenti per gli elettrodi positivi, oltre a ossidi a base di titanio, carbonio e composti di lega per elettrodi negativi basati sull’inserzione.

 “In questo campo, le batterie sodio-ione hanno il potenziale per dominare il mercato futuro, rappresentando il sistema più promettente per colmare il divario tra produzione e utilizzo di energia, garantendo la sicurezza dell’approvvigionamento energetico,”  ha dichiarato Ivana Hasa, coautrice dell’articolo di ricerca, individuando nelle applicazioni ad alta potenza nei veicoli elettrici una potenziale nicchia applicativa per le SIB. Ha inoltre sottolineato che è necessario ulteriore lavoro “per migliorare le prestazioni in termini di alta tensione, capacità, durata ed efficienza dei dispositivi sodio-ione”.

Questa è un’ottima notizia per il mercato dei sistemi di accumulo energetico, dove un successore della tecnologia agli ioni di litio è quanto mai necessario per ridurre i costi e migliorare la durata dei cicli.