La batteria sodio-zolfo saluta le alte temperature
(Rinnovabili.it) – 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. 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). E sono fabbricati a partire da materiali economici e comuni. Il problema? 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.
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Nuovo approccio al design
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.
“La nostra batteria al sodio ha il potenziale per ridurre drasticamente i costi fornendo al contempo una capacità di stoccaggio quattro volte superiore”, ha affermato il ricercatore capo, il dottor Shenlong Zhao. “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”,
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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. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Advanced Materials.