Un gruppo di studiosi dell’Helmholt-Zentrum di Berlino ha individuato nuovi accorgimenti per ottimizzare le prestazioni e la stabilità delle batterie agli ioni di sodio. Gli scienziati si sono concentrati sulle componenti catodiche di tali accumulatori e hanno fatto interessanti scoperte.
In particolare, è emerso che i materiali catodici composti da ossidi di metalli di transizione sovrapposti con altri elementi come nichel e manganese risultano promettenti per le batterie a base di sodio. Inoltre, è stato individuato che l’introduzione di elementi estranei come lo scandio o il magnesio costituisce una sorta di “drogaggio” che contribuisce a incrementare la stabilità dei catodi.
Nel corso della ricerca, ha preso forma l’idea di utilizzare gli ossidi di metalli di transizione stratificati per formare strutture in grado di accogliere e rilasciare ioni di sodio durante le fasi di carica e scarica. Tuttavia, è stato evidenziato il rischio di processi chimici che, se inizialmente migliorano le prestazioni, possono innescare modifiche strutturali che provocano un rapido deterioramento del catodo.
Per evitare questo problema, i ricercatori hanno lavorato sul “drogaggio” del materiale catodico. In particolare, hanno identificato gli elementi con raggi ionici simili al nichel ma con diversa valenza, come scandio e magnesio, ottenendo risultati sorprendenti in termini di stabilità strutturale.
Le batterie agli ioni di sodio stanno emergendo come una tecnologia sempre più concreta e destinata a un largo pubblico. Grazie alla presenza di sodio, un materiale economico e ampiamente diffuso, queste batterie risultano meno costose rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio e più semplici da produrre. Tuttavia, presentano una minore densità energetica, che si traduce in autonomie più limitate.
In conclusione, ricerche come quelle svolte presso l’Helmholt-Zentrum di Berlino contribuiranno a sviluppare batterie agli ioni di sodio con performance migliorate e durata superiore.
