Nella continua ricerca di alternative alle batterie agli ioni di litio, le aziende che producono accumulatori per auto elettriche stanno mettendo a punto prodotti che sfruttano le proprietà del sodio. Le batterie agli ioni di sodio hanno un funzionamento analogo a quello delle batterie agli ioni di litio, ma a differenza di queste utilizzano materiali (come il sodio, appunto) meno costosi e più facili da reperire.
Potrebbero essere considerate simili alle batterie litio-ferro-fosfato (Lfp), nel senso che sfruttano altre materie prime meno preziose per risparmiare sulla produzione sacrificando qualcosa in termini di prestazioni. In ogni caso, sono considerate tra le più promettenti al mondo e si pensa che da qui al 2033 cresceranno di circa il 600%.
Ma andiamo nello specifico. Come sono fatte? Le batterie agli ioni di sodio hanno un’architettura analoga a quella delle batterie agli ioni di litio. Gli elementi principali che le compongono sono il catodo, l’anodo, il separatore e l’elettrolita. Il sodio sostituisce il litio nel catodo, mentre per il catodo si usano ancora miscele a base di carbonio che di solito sono ottenute tramite carbonizzazione ad alta temperatura di biomassa di antracite, resina fenolica e altre sostanze.
Nelle batterie agli ioni di sodio, inoltre, è possibile utilizzare un foglio di alluminio più economico al posto dei fogli di rame, riducendo ulteriormente i costi di produzione.
Quali sono invece i vantaggi e gli svantaggi di queste batterie? Il primo vantaggio riguarda il fatto che possono essere costruite sulle stesse linee delle batterie agli ioni di litio. Bastano poche modifiche e, quindi, investimenti contenuti. Questa opportunità rende la tecnologia facilmente scalabile e le consente una diffusione più rapida.
Scendendo ai vantaggi direttamente legati agli ioni di sodio, questo tipo di batterie ha prestazioni costanti in un range di temperatura maggiore. Funzionano correttamente da -40 gradi a 80 °C. Inoltre, resistono meglio alle fiamme, risultando quindi più sicure. Le batterie agli ioni di sodio hanno anche una durata maggiore.
Di contro, come detto, hanno una densità energetica più bassa. Questo significa che è necessario costruire batterie più grandi e pesanti per ottenere autonomie paragonabili a quelle delle batterie agli ioni di litio o, al contrario, che confrontando batterie di pari dimensioni quelle agli ioni di sodio offrono percorrenze minori rispetto a quelle agli ioni di litio.
Parlando di auto elettriche, le batterie agli ioni di sodio sono appena arrivate sul mercato. La prima auto a usarle è la Hua Xianzi, citycar prodotta dal JAC e Volkswagen che garantisce 250 km di autonomia. JAC ha battuto tutti sul tempo, ma sono tante le aziende produttrici e le Case automobilistiche che inizieranno a proporle. Su tutte, CATL e BYD. La prima sta lavorando su celle sempre più evolute, che di generazione in generazione aumentano la densità energetica (ora siamo a circa 160 Wh/kg rispetto a una densità media degli ioni di litio di 250-300 Wh/kg).
