C'è Sodio nelle future batterie?Una ricerca svolta in Giappone potrebbe portare, nel corso dei prossimi anni, a sostituire il raro e costoso Litio delle attuali batterie con il Sodio, per produrne di più economiche.

Nel corso degli anni il Litio ha sostituito il Nickel-Cadmio nelle batterie, da quelle per la torcia elettrica a quelle per l'automobile, passando per quelle che fanno funzionare tutti i più comuni device ultramobili dallo smartphone al tablet, al notebook. Questo è successo perché il Litio ha proprietà superiori se impiegato in questo contesto. L'efficacia di una batteria infatti dipende in larga parte dalla densità di energia che riesce a stipare e a rilasciare e queste caratteristiche, a loro volta, sono collegate in gran parte alle dimensioni dei singoli atomi. Il Litio ha atomi molto piccoli, quindi permette di ottenere a parità di dimensioni batterie più capienti, oppure a parità di potenza batterie più sottili, inoltre gli atomi di Litio rilasciano naturalmente più elettroni e quindi forniscono più energia.

Batteria

Il problema maggiore però è che il Litio in natura è un elemento raro e questo fa salire il costo delle batterie. Per questo motivo ricercatori della Tokyo University Of Science hanno cercato per anni una soluzione che ora potrebbe essere arrivata: sostituire il Litio col Sodio, un elemento molto più comune in natura, facile da produrre e dal costo assai basso. Il Sodio però, da solo, non avrebbe le caratteristiche adatte per essere impiegato nella realizzazione di anodo e catodo.

I suoi atomi infatti sono più grandi di quelli del Litio e liberano meno facilmente elettroni durante la reazione elettrolitica interna alla batteria. Per far in modo quindi che le batterie al Sodio siano sottili e potenti quanto quelle attuali i ricercatori hanno allora dovuto realizzare un materiale tutto nuovo per la fabbricazione degli elettrodi. Si tratta di un composto di ossido di Ferro, Sodio e Manganese. La polvere così ottenuta viene messa in un pellet e portata a 900° C per 12 ore e il materiale che ne risulta è impiegato per realizzare l'elettrodo positivo, mentre il Sodio metallico serve per quello negativo.

Non vedremo comunque domani una batteria al Sodio nei nostri smartphone perché la soluzione è ancora da perfezionare. Il problema principale riguarda infatti la conservazione della capacità di ricarica: allo stato attuale infatti dopo appena 30 cicli di carica/scarica gli elettrodi perdono gran parte delle proprie capacità, non garantendo quindi un ciclo di vita accettabile da un punto di vista industriale. Se però i ricercatori riusciranno a venire a capo di questi limiti, nel giro di alcuni anni potremmo avere finalmente batterie più economiche ma dalle caratteristiche energetiche simili a quelle attuali.

Via: Ars Technica

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