Batterie al sodio “sotto steroidi”: la chiave per più efficienza

Nello sviluppo delle batterie agli ioni di sodio, i ricercatori dell’Helmholtz-Zentrum di Berlino hanno compiuto un importante passo avanti, aprendo la strada a un futuro più sostenibile e accessibile per l’accumulo energetico. Lo studio condotto si è focalizzato sui materiali catodici, elementi cruciali per la performance e la stabilità degli accumulatori. Gli analisti sono giunti alla conclusione che gli ossidi di metalli di transizione stratificati, tipo quelli contenenti nichel e manganese, vantano un grosso potenziale nella realizzazione delle batterie al sodio.
Ma il processo attuato dagli analisti si è spinto pure oltre. Infatti, le parti coinvolte hanno pensato di potenziare il materiale catodico con elementi come lo scandio o il magnesio.

La chiave per avere delle batterie al sodio con più densità energetica e longevità

Un’intuizione rivelatasi geniale, poiché le caratteristiche chimiche a essi riconosciute hanno potenziato la stabilità dei catodi in misura esponenziale, andando perciò a compensare una presunta criticità del sistema. In definitiva, è stato contrastato il degrado e garantita una durata superiore.

L’operazione posta in essere ha determinato un duplice beneficio. Innanzitutto, è aumentata la densità energetica, cioè la capacità di immagazzinare una maggiore quantità di energia nello stesso volume. In secondo luogo, è diminuito il degrado, prolungando la vita utile dell’unità.
Grazie alla trovata innovativa dei ricercatori dell’Helmholtz-Zentrum di Berlino si schiude una marea di opportunità.

Sfuggendo alle convenzioni fin qui consolidate, gli autori indicano una via inedita, certamente da sondare, dati i notevoli vantaggi delle batterie al sodio. Dal laboratorio, la loro diffusione per applicazioni reali è emersa nel recente periodo. Già presenti in certi esemplari di marchi cinesi, tipo la JAC Yiwei 3, suscitano la curiosità di Case automobilistiche e produttori di accumulatori di tutto il mondo.

Ma perché il sodio è così interessante? I punti di forza, riconosciuti dagli stessi scienziati, sono molteplici, a cominciare dall’economicità. Difatti, il sodio è un materiale abbondante e ben meno costoso del litio. Dunque, avrebbe il potenziale di ridurre i prezzi di listino delle vetture elettriche che vediamo nelle concessionarie, poiché proprio questo componente resta il più costoso in assoluto. Inoltre, fabbricarle è semplice, realizzabili presso gli stessi complessi adibiti alle batterie al litio, con giusto delle modifiche marginali da porre in pratica.

Alla luce di quanto detto, è lecito credere nel boom degli accumulatori al sodio nel breve-medio termine? Ahimè, il sentiero resta piuttosto tortuoso e irto di ostacoli. La densità energetica continua a rivelarsi considerevolmente inferiore rispetto alla controparte, a discapito della concorrenza. Tuttavia, gli sforzi di staff qualificato, dotato delle risorse e dell’esperienza adeguate, può velocizzare sensibilmente il processo. E non dimentichiamo la presenza in abbondanza del sodio a livello globale, situata nei siti di roccia e nelle salamoie. In uno studio pubblicato su Science Direct si sottolinea che i materiali in questione sono parecchio radicati in quelle regioni di materie prime dove le materie prime scarseggiano.

Lo studio tedesco costituisce, senza timore di apparire esagerati, una pietra miliare nello sviluppo delle batterie agli ioni di sodio.

Le nuove conoscenze sui materiali catodici e l’ottimizzazione, dettata dalle proprietà chimiche e dalle reazioni, aprono il varco a prestazioni, stabilità e convenienza superiori, con un impatto positivo sull’economia e sull’ambiente.

Nei confini europei una delle aziende maggiormente avanti coi lavori è la svedese Northvolt, in grado di crearne per l’accumulo di energia con una densità di 160 Wh/kg, pari a quella di determinate controparti LFP (litio-ferro-fosfato). Ed è tutto fuorché un caso che sia una realtà scandinava, giacché l’efficiente e lungimirante campagna avviate dalle autorità locali hanno favorito il progresso in favore delle macchine a zero emissioni. L’esempio per antonomasia è costituito dalla Norvegia, in cui le BEV in circolazione superano già i veicoli a combustione.