I ricercatori della Chicago University e della University of California San Diego hanno sviluppato una batteria al sodio allo stato solido senza anodo. Quali i risultati e le potenzialità? Quale la convenienza? Si tratta di pile già sperimentate e dagli ottimi risultati.
Le batterie senza anodo
In generale, le batterie senza anodo potrebbero essere più convenienti sotto alcuni punti di vista. Per esempio, non necessitano di tutta la parte di processi produttivi necessaria per realizzare l’elettrodo. Inoltre, immagazzinano gli ioni attraverso una deposizione elettrochimica di metallo alcalino posta direttamente sul collettore di corrente.
Questo approccio, consente una tensione di cella più elevata, un costo inferiore e una maggiore densità energetica.
Ma quali sono nello specifico le caratteristiche del nuovo prototipo sperimentato dalla Chicago University e dalla University of California San Diego? Parliamo di un modello che utilizza una polvere di alluminio al posto dell’anodo, e che si comporta più come un liquido che come un solido.
Il design innovativo del prodotto promette di superare alcuni degli ostacoli che hanno limitato l’adozione dei dispositivi al sodio in questi anni. Esistono già pile senza anodo ma che dispongono però di elettroliti liquidi.
In questo caso, si tratta di tecnologie più semplici da costruire, ma che tendono a formare solidi che ne compromettono le prestazioni nel tempo.
Le più importanti sfide da superare
Eliminando l’anodo anche da batterie al sodio allo stato solido, le previsioni del team di ricercatori sono quelle di ottenere qualcosa di più compatto, economico ed efficiente a livello energetico. Tutto ciò per accelerare e rafforzare un settore, come quello dei veicoli elettrici, soggetto a continui miglioramenti.
Con pile più performanti l’ambizione è anche quella di potenziare lo stoccaggio su larga scala. Ma per arrivare a risultati importanti di questo tipo, bisognerà di certo continuare a lavorare e studiare ancora tanto. Le più importanti sfide da superare in tal senso sono: la durabilità a lungo termine, la scalabilità della produzione e l’integrazione nei sistemi esistenti.
Vantaggi
A livello mondiale, le prime batterie senza anodo progettate sono state le celle elettrochimiche al litio metallico ed elettrolita solido di QuantumScape. L’innovazione poi, diffondendosi anche in America, ha ispirato tanti ricercatori che si sono resi conto dei vantaggi soprattutto sul peso, sul volume e sui costi ridotti.
Alla fine, il prodotto delle due università statunitensi ha già dimostrato una placcatura e una rimozione del sodio altamente reversibili, oltre che capacità di corrente davvero elevate. Inoltre, ha anche superato stabilmente centinaia di cicli di carica/scarica, e l’obiettivo è poterlo vedere così sul mercato per attestarsi come una grande alternativa alle tradizionali pile al litio.
