Ricercatori australiani sviluppano un elettrolita più sicuro per le batterie al sodio

I ricercatori della Deakin University di Victoria e dell’Università del Queensland affermano di aver sviluppato un materiale elettrolitico nuovo e non infiammabile da utilizzare nelle batterie al sodio che potrebbe rendere la tecnologia più sicura ed economica rispetto alle batterie agli ioni di litio.

Lo sviluppo rivoluzionario, riportato questo mese sulla rivista Nature Materials, è la creazione di un materiale elettrolitico polimerico solido che sostituisce i solventi liquidi infiammabili tradizionalmente utilizzati nelle batterie al sodio.

"La maggior parte delle industrie che sviluppano batterie al sodio utilizzano generalmente elettrodi a base di carbonio ed elettrolita liquido, che hanno una bassa capacità e possono anche alimentare un incendio se la batteria si surriscalda", ha affermato il dottor Xiaoen Wang, che ha guidato la ricerca insieme alla professoressa Maria Forsyth, anch'essa della Deakin. Istituto universitario per i materiali di frontiera.

"Stiamo adottando un approccio diverso, utilizzando il sodio metallico reattivo come anodo per aumentare la capacità della batteria e nel processo stiamo sviluppando elettroliti più sicuri per garantire la sicurezza delle batterie al sodio."

Tuttavia, è stato un componente chiave – un polimero contenente fluoro – sviluppato dal dottor Cheng Zhang e dal professor Andrew K. Whittaker presso l'Istituto australiano di bioingegneria e nanotecnologia dell'Università del Queensland a fornire un importante passo avanti.

Originariamente utilizzata per applicazioni biologiche, questa è la prima volta che una classe di polimeri contenenti fluoro verrà utilizzata nelle batterie al sodio allo stato solido.

Lo sviluppo delle batterie è andato avanti negli ultimi dieci anni e continua ad accelerare mentre ricercatori e scienziati di tutto il mondo cercano alternative alle tradizionali batterie agli ioni di litio a causa della diminuzione delle risorse necessarie nella produzione.

"Poiché il litio potrebbe diventare un bene raro, il prezzo delle batterie al litio è elevato, mentre d'altro canto le risorse di sodio sono più abbondanti", ha affermato il dott. Wang.

"Il nostro polimero supporterà l'uso di batterie al sodio, che sono a basso costo rispetto alle batterie al litio."

In precedenza, però, le batterie al sodio non duravano quanto le batterie agli ioni di litio, né avevano una densità di energia così elevata, il che significa che l’unico vantaggio esisteva nella produzione e nella fornitura.

Accoppiando le batterie al sodio con i nuovi elettroliti polimerici, tuttavia, i ricercatori ritengono che le batterie al sodio potrebbero offrire quasi 1.000 cicli, paragonabili alle attuali batterie agli ioni di litio.

I ricercatori ritengono inoltre che ulteriori studi potrebbero aprire la strada all’utilizzo delle loro nuove batterie al sodio nello stoccaggio stazionario dell’energia o anche nei veicoli elettrici. I test su piccola scala delle batterie hanno già avuto successo e i ricercatori stanno cercando di estendere i test, prima di passare alla prototipazione.

Joshua S. Hill è un giornalista di Melbourne che scrive di cambiamenti climatici, tecnologie pulite e veicoli elettrici da oltre 15 anni. Dal 2012 si occupa di veicoli elettrici e tecnologie pulite per Renew Economy e The Driven. Il suo mezzo di trasporto preferito sono i piedi.