Le batterie sodio-zolfo possono superare le batterie agli ioni di litio sia in termini di prezzo che di capacità. E senza bisogno delle alte temperature che da sempre contraddistinguono questa tecnologia. Questo è merito del nuovo lavoro di un team internazionale di ingegneri dell’Università di Chongqing, dell’Università di Sydney e dell’Università di Wollongong.
Un grande team ha sviluppato un progetto di batteria sodio zolfo che potrebbe aprire nuove opportunità commerciali per questi sistemi.
In effetti, le bombole riutilizzabili di sodio e zolfo non sono una novità. Sono dispositivi per lo stoccaggio di sali fusi, costituiti da sodio (Na) e zolfo (S) liquidi, noti da più di 50 anni. I suoi punti di forza includono l’elevata densità di energia, l’elevata efficienza di carica/scarica e la lunga durata (>1000). E sono fatti di materiali economici e comuni. Problema? Funzionano a temperature di esercizio comprese tra 300 e 350 °C. Se teniamo conto anche della natura altamente corrosiva dei polisolfuri di sodio che vengono affumicati a cicli, diventa chiaro che questa tecnologia può avere un uso molto limitato.
Un nuovo approccio al design
Ingegneri cinesi e australiani sono riusciti a creare un dispositivo Na-S efficace anche a temperatura ambiente. Il lavoro ha utilizzato 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 1017 mAh/g a temperatura ambiente, che secondo il team è circa quattro volte quella di una batteria agli ioni di litio. È importante notare che il dispositivo ha mostrato una buona stabilità e ha mantenuto circa la metà di questa capacità dopo 1000 cicli.
“La nostra batteria al sodio può ridurre significativamente i costi fornendo quattro volte la capacità”, ha affermato il ricercatore capo Dr. Shenlong Zhao. “Questo è un progresso significativo nello sviluppo delle energie rinnovabili che, pur riducendo i costi a lungo termine, ha dovuto affrontare una serie di barriere finanziarie all’ingresso”.
La nuova batteria sodio-zolfo è stata appositamente progettata per fornire una soluzione ad alte prestazioni per grandi sistemi di accumulo di energia rinnovabile, come le reti elettriche, riducendo al contempo in modo significativo i costi operativi. Lo studio è pubblicato sulla rivista Advanced Materials.
