Batterie al sale: una tecnologia dalle radici italiane si perfeziona
La famiglie delle tecnologie basate sul sodio ha storiche radici italiane grazie a FIAMM, che da anni è detentore della famiglia tecnologica delle batterie ai cloruri di sodio-nickel, definita ZEBRA-SoNick, che ha visto anche l’avvento di sistemi importanti di accumulo stazionario, come il sistema Zhero, interamente made in Italy (vedi post “Sistemi di accumulo e rinnovabili: arriva l’accumulo “Zhero”, 100% Made in Italy”) (Fonte immagine: Wikimedia).
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Ora in Australia si stanno studiando nuovi materiali per rendere il catodo di tali dispositivi meno sensibile all’aria, elemento che ne comporta un significativo degrado temporale delle prestazioni. In Corea del Sud invece, si sta lavorando mettendo a punto un anodo ad alte prestazioni, capace di garantire una elevata capacità e stabilità ciclica, con il risultato che il prototipo messo a punto è capace di conservare il 90% della sua capacità originaria dopo 250 cicli di carica-scarica, con la riduzione del 40% dei costi di fabbricazione.
Un altro significativo sviluppo per le batterie agli ioni di sodio è quello in corso presso il Dipartimento di Metallurgia e Materiali dell’Università di Birmingham, dove un team di scienziati, coordinato da Andrew Morris, sta elaborando nuovi sistemi per studiare le risposte del sodio a differenti materiali strutturali dell’anodo. L’obiettivo del team inglese è l’individuazione di un idoneo sostituto della grafite, utilizzata per la realizzazione dell’anodo nella tecnologia al litio, dal momento che lo ione sodio è dimensionalmente più grande di quello del litio.
L’utilizzo di modelli quantistici, sta guidando i ricercatori nella simulazione del comportamento del sodio con il fosforo durante le fasi di carica, premettendo agli stessi l’individuazione della composizione finale di un elettrodo, che fornisce una capacità di portatori di carica di ben sette volte superiore a quella della grafite a parità di peso. A riguardo dei risultati conseguiti dalla ricerca, il coordinatore del tema Andrew Morris ha dichiarato: “Questa rappresenta una grande vittoria per la scienza computazionale dei materiali, siamo riusciti a prevedere come il fosforo si sarebbe comportato come elettrodo nel 2016 e ora siamo in grado, con il team di Professor Grey, di fornire informazioni sugli esperimenti e imparare a migliorare le nostre previsioni. È incredibile quanto siano potenti approcci teorici e sperimentali combinati assieme”.
Un altro passo avanti per disporre di un ventaglio tecnologico sempre più ampio nei sistemi di batterie e sistemi di stoccaggio di energia, importante anche in funzione della disponibilità delle materie prime utilizzate e per dare risposte sempre più pressanti a settori in grande evoluzione come la mobilità e i sistemi di stoccaggio di energie rinnovabili nei nuovi modelli energetici distribuiti.
Sauro Secci
