La nuova batteria sodio-zolfo offre un'estrema densità energetica a una frazione del prezzo

Il passaggio all'energia verde ha aumentato la domanda di batterie, ma la tecnologia agli ioni di litio sta raggiungendo i suoi limiti. Oltre al rischio di combustione spontanea (fuga termica), l'elevato prezzo del litio ne sta ostacolando un utilizzo più ampio. I ricercatori della Shanghai Jiao Tong University hanno quindi sviluppato un'alternativa a base di sodio e zolfo che utilizza materie prime abbondanti ed economiche.

Precedenti tentativi con questa chimica sono falliti a causa della bassa tensione e della necessità di enormi quantità di sodio. Il team ha risolto il problema passando alla cosiddetta chimica redox, che ha permesso lo sviluppo di una batteria senza anodo. Il progetto include un collettore di corrente in foglio di alluminio, un catodo di zolfo e uno speciale elettrolita cloroalluminato non infiammabile con l'aggiunta di dicianammide di sodio (NaDCA). Questo composto consente un funzionamento stabile a temperatura ambiente e migliora l'efficienza dei processi agli elettrodi.

I risultati sono impressionanti: la batteria raggiunge una densità energetica fino a 1.198 Wh/kg e una potenza specifica di 23.773 W/kg. Utilizzando il catalizzatore Bi-COF, la densità energetica è salita a 2.021 Wh/kg. L'aspetto economico è ancora più impressionante. Il prezzo stimato è di soli 4,65 euro circa per kWh, un ordine di grandezza inferiore rispetto alle batterie al litio.

Nonostante l'entusiasmo, permangono delle sfide. L'elettrolita è altamente corrosivo e richiede una manipolazione speciale, e la stabilità a lungo termine in aria non è stata ancora pienamente confermata. I ricercatori sono fiduciosi che questi ostacoli saranno superati, aprendo la strada ad applicazioni che spaziano dagli smartwatch ai sistemi di accumulo su larga scala connessi alla rete.