Batteria sodio-zolfo: a quanto arriva l’efficienza?

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12/12/2022

Grazie ad un nuovo design la batteria sodio-zolfo dell’Università di Sydney ha raggiunto una capacità di 1.017 mAh/g a temperatura ambiente. Andiamo a scoprire quali sono le ultime novità a riguardo.

Batteria
Le batterie sodio-zolfo possono battere quelle a ioni di litio sia per prezzo che per capacità. E senza bisogno delle alte temperature che hanno da sempre contraddistinto questa tecnologia.

Batterie sodio-zolfo: lo studio sull’efficienza

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Il merito va ad un nuovo lavoro condotto da un gruppo internazionale di ingegneri, provenienti dall’Università di Chongqing, dall’Università di Sydney e dall’Università di Wollongong. Il nutrito team ha messo a punto un design di batteria sodio-zolfo in grado di fornire una nuova chance commerciale per questi sistemi

In realtà le ricaricabili sodio-zolfo non rappresentano una novità. Sono dispositivi di accumulo a sali fusi costituiti da sodio liquido (Na) e zolfo (S) conosciti da ben 50 anni. Tra i loro punti di forza contano un’elevata densità di energia, un’alta efficienza di carica/scarica e un lungo ciclo di vita (>1000). Queste batterie sono fabbricate a partire da materiali economici e comuni. Il problema è che lavorano a temperature di esercizio tra i 300 a 350 °C. Se si considera anche la natura altamente corrosiva dei polisolfuri di sodio che si fumano nei cicli, si capisce bene come questa tecnologia possa avere applicazioni molto limitate.

Le nuove batterie sodio-zolfo

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Gli ingegneri cinesi ed australiani sono riusciti a creare un dispositivo Na-S efficiente anche a temperatura ambiente. Il lavoro è ricorso ad un semplice processo di pirolisi ed elettrodi a base di carbonio per migliorare la reattività dello zolfo e la reversibilità delle reazioni con il sodio. Il risultato è un’elevata capacità di 1.017 mAh/g a temperatura ambiente, che secondo il team è circa quattro volte quella di una batteria agli ioni di litio. È importante sottolineare che il dispositivo ha dimostrato una buona stabilità e ha mantenuto circa la metà di questa capacità dopo 1.000 cicli.

Il dottor Shenlong Zhao, ricercatore capo, afferma:

“La nostra batteria al sodio ha il potenziale per ridurre drasticamente i costi fornendo al contempo una capacità di stoccaggio quattro volte superiore. Si tratta di una svolta significativa per lo sviluppo delle energie rinnovabili che, sebbene riduca i costi a lungo termine, ha incontrato diverse barriere finanziarie all’ingresso”

La nuova batteria sodio- zolfo è stata specificamente progettata per fornire una soluzione ad alte prestazioni per grandi sistemi di accumulo di energia rinnovabile, come le reti elettriche, riducendo significativamente i costi operativi.