Le batterie agli ioni di sodio potrebbero presto diventare più efficienti e sostenibili grazie a un nuovo materiale per la costruzione del catodo, sicuro ed economico. A sviluppare l’innovativo materiale è stato un team di ricercatori dell’Università del Texas di Austin.

L’équipe di scienziati che si è occupata di mettere a punto la nuova batteria agli ioni di sodio, afferente alla Cockrell School of Engineering dell’ateneo americano, è stata coordinata dal professor John Goodenough, inventore della batteria agli ioni di litio.

L’obiettivo della ricerca era l’identificazione di un materiale più conveniente ed ecologico per costruire batterie agli ioni di sodio a basso costo, da impiegare come sistemi di accumulo negli impianti rinnovabili e per alimentare le auto elettriche.

Secondo gli scienziati il sodio può rappresentare una valida alternativa al litio nelle batterie ricaricabili perché è ampiamente disponibile in natura, ha costi bassi e provoca un impatto ambientale ridotto. Il litio al contrario è una risorsa limitata e la sua scarsa disponibilità fa lievitare i costi di produzione delle batterie.

I ricercatori hanno individuato un minerale atossico ed economico per realizzare il catodo: l’eldfellite. Il nuovo catodo è costituito da strati di sodio e ferro fissi che consentono l’inserimento e la rimozione dell’elemento senza danneggiare l’integrità della struttura.

Grazie al nuovo catodo i ricercatori sono riusciti a risolvere una delle principali criticità delle batterie agli ioni di sodio: l’instabilità dei materiali. Gli scienziati nei prossimi mesi si concentreranno sulla risoluzione di altri punti deboli della tecnologia: il peso e le scarse prestazioni. Il catodo realizzato ha raggiunto una capacità specifica equivalente a soli 2 terzi rispetto alla densità delle batterie agli ioni di litio.

Preetam Singh, uno degli autori dello studio, auspica che i progressi compiuti dal team nella ricerca sulle batterie agli ioni di sodio rappresentino uno stimolo per altri scienziati. I ricercatori si mostrano fiduciosi e sono convinti che presto la tecnologia potrà entrare in commercio. I dettagli della sperimentazione sono disponibili sulla rivista specializzata Energy & Environmental Science.

24 settembre 2015
In questa pagina si parla di:
Fonte:
I vostri commenti
franco, mercoledì 16 dicembre 2015 alle17:19 ha scritto: rispondi »

Il Nautilus del capitano Nemo funzionava con l'elettricità prodotta da pile... al sodio! Veniva estratto dall'acqua di mare e utilizzato col mercurio che fungeva da catlizzatore... Non si inventa mai nulla di nuovo, si perfeziona le vecchie intuizioni.

Giorgio, domenica 27 settembre 2015 alle12:33 ha scritto: rispondi »

Grazie Nicola della tua preziosa ed esaustiva spiegazione, comprensibile anche ai non addetti ai lavori.

NICOLA SPANO', sabato 26 settembre 2015 alle23:44 ha scritto: rispondi »

Il litio è ubiquitario ma non è così abbondante ed a basso prezzo come il sodio. Tale affermazione è lapalissiana direbbe qualcuno, tuttavia il sodio che ha simbolo Na come atomo ed Na^+ come ione positivo non ha trovato la giusta tecnologia che gli permette per esempio che si costruiscano pile ed accumulatori in cui si potesse sfruttare la mobilità ionica del sodio ione. Il materiale di cui parla l'articolo è un sale misto , un solfato di ferro e sodio di formula NaFe(SO4)2 noto come minerale ELDFELLITE. Tale materiale ha una curiosa struttura in cui lo ione Na^+ è impacchettato in un ottaedro distorto come (NaO6)^-11. Tale distorsione abbatte l'interazione di Coulumb e da la possibilità agli ioni Na^+ in seguito a somministrazione di energia elettrica (CARICA) di lasciare l'ottaedro e di dirigersi verso l'elettrodo di carica NEGATIVA (ANODO) intercalandosi nella struttura grafitica dell'anodo. Tale fenomeno si definisce INTERCALAZIONE IONICA. Dall'anodo spontaneamente lo ione si discacca e si riprecipita al CATODO dove viene accolto nuovamente al centro dell'ottaedro. Durante questa seconda mobilitazione viene recuperata quasi al 100% l'energia elettrica consumata ed il ciclo può così ripetersi per svariate volte. Detto così sembrerebbe che tutto sia risolto tuttavia bisogna considerare la costituzione chimica del separatore tra catodo ed anodo che potrebbe essere costituito di un polimero mobile e di un liquido ionico adatto al trasporto dello ione. Na^+.

Lascia un commento