La scienza computazionale dei materiali torna in aiuto dell'accumulo energetico. Così all'Università di Birmingham la tecnologia al sodio segna un altro punto a suo favore
Nuovi progressi per le batterie al sale
(Rinnovabili.it) – Sono state ribattezzate batterie al sale perché il loro componente principale può essere ricavato facilmente dall’acqua marina. Ma al di là di un nome accattivante e semplice da ricordare le ricaricabili agli ioni di sodio offrono ancora diversi enigmi che ne frenano la commercializzazione su larga scala. Proposte come una delle alternative più interessati alla tecnologia al litio, questo tipo di batterie ha tuttavia compiuto indubbi progressi negli ultimi anni. In Australia si stanno studiando nuovi materiali per rendere il catodo di questi dispostivi meno sensibile all’aria, fattore in grado di degradarne le prestazioni. In Corea del Sud hanno, invece, messo a punto un anodo ad alte prestazioni che garantisca un’elevata capacità e stabilità ciclica. Il risultato? Il prototipo coreano conserva il 90 per cento della sua capacità originale dopo 250 cicli di carica-scarica e può ridurre del 40 per cento i costi di fabbricazione.
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Tra gli scienziati che stanno lavorando alle future batterie al sale, c’è anche la squadra guidata da Andrew Morris del Dipartimento di Metallurgia e Materiali dell’Università di Birmingham. Il team sta elaborando nuovi sistemi per studiare le risposte del sodio a differenti materiali strutturali a livello dell’anodo. L’obiettivo è trovare un sostituto alla grafite, impiegata nella tecnologia al litio, dal momento che lo ione sodio è dimensionalmente più grande di quello del litio.
Attraverso l’uso di modelli quantistici, i ricercatori hanno potuto prevedere il comportamento del sodio con il fosforo durante le fasi di carica. In questo modo hanno identificato la composizione finale di un elettrodo, che fornisce una capacità di portatori di carica sette volte quella della grafite per lo stesso peso. Ciò fornisce nuove e importanti informazioni su come realizzare anodi ad alta capacità. Il dott. 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”.
