Nuova batteria sodio-zolfo sfida le celle al litio
Ricercatori cinesi sviluppano una batteria economica ed efficiente che potrebbe rivoluzionare lo stoccaggio di energia.
Un team di ricercatori cinesi ha sviluppato un nuovo design per una batteria sodio-zolfo che promette di cambiare le regole del gioco nello stoccaggio energetico. Utilizzando ingredienti poco costosi come zolfo, sodio, alluminio e un elettrolita a base di cloro, la batteria ha raggiunto densità energetiche superiori a 2.000 wattora per chilogrammo. Questo la rende competitiva rispetto alle più avanzate celle al litio.
L'innovazione principale risiede nella chimica del sistema: invece di creare sottoprodotti chimici che deteriorano la batteria, lo zolfo viene utilizzato per donare elettroni. La batteria impiega un catodo di zolfo puro e un anodo di semplice foglio di alluminio, mentre l'elettrolita è una miscela di cloruro di alluminio e sali di sodio.
La batteria ha dimostrato una notevole durata, resistendo a 1.400 cicli di carica-scarica e mantenendo il 95% della carica dopo un anno di inattività. Il costo di produzione stimato è di circa 5 dollari per kilowattora, inferiore a molte batterie sodio attuali e significativamente meno costoso delle celle al litio. Tuttavia, l'uso di un elettrolita corrosivo e la transizione dalla fase di test alla produzione di massa rappresentano sfide ingegneristiche significative.
Questa ricerca dimostra che nuove soluzioni chimiche possono offrire alternative economiche e sostenibili alle risorse tradizionali come il litio.
Quali sono le principali innovazioni introdotte nella nuova batteria sodio-zolfo sviluppata dai ricercatori cinesi?
La nuova batteria sodio-zolfo utilizza materiali economici come zolfo, sodio, alluminio e un elettrolita a base di cloro, raggiungendo densità energetiche superiori a 2.000 Wh/kg. L'innovazione chiave risiede nell'impiego di un catodo di zolfo puro e un anodo di alluminio, con un elettrolita composto da cloruro di alluminio e sali di sodio, che evita la formazione di sottoprodotti dannosi e migliora la durata della batteria.
Quali sono le prestazioni e la durata della nuova batteria sodio-zolfo?
La batteria ha dimostrato una notevole durata, resistendo a 1.400 cicli di carica-scarica e mantenendo il 95% della carica dopo un anno di inattività. Inoltre, il costo di produzione stimato è di circa 5 dollari per kilowattora, rendendola più economica rispetto a molte batterie sodio attuali e significativamente meno costosa delle celle al litio.
Quali sfide ingegneristiche devono essere affrontate per la produzione su larga scala di questa batteria?
Nonostante le promettenti prestazioni, l'uso di un elettrolita corrosivo e la transizione dalla fase di test alla produzione di massa rappresentano sfide ingegneristiche significative che devono essere superate per la commercializzazione su larga scala.
Quali sono le differenze tra le batterie sodio-zolfo tradizionali e la nuova versione sviluppata da BASF e NGK?
La nuova batteria NAS MODEL L24 sviluppata da BASF e NGK presenta un tasso di degradazione inferiore all'1% annuo, grazie a una ridotta corrosione delle celle. Inoltre, un sistema di gestione termica migliorato consente una scarica continua più lunga, riducendo i costi di manutenzione rispetto alle versioni precedenti.
Quali sono i vantaggi delle batterie al sodio rispetto a quelle al litio?
Le batterie al sodio utilizzano materiali più abbondanti e meno costosi rispetto al litio, rendendole una soluzione più economica e sostenibile. Inoltre, le recenti innovazioni hanno migliorato la loro densità energetica e durata, rendendole competitive con le batterie al litio per applicazioni di accumulo energetico su larga scala.
Quali sono le applicazioni principali delle batterie sodio-zolfo?
Le batterie sodio-zolfo sono utilizzate principalmente per l'accumulo di energia su larga scala, come la stabilizzazione delle reti elettriche e l'integrazione delle energie rinnovabili. Grazie alla loro elevata densità energetica e lunga durata, sono adatte per fornire energia stabile per periodi prolungati, contribuendo alla transizione verso fonti energetiche più sostenibili.
