Il mondo delle batterie ha diversi obiettivi, e uno di questi è trovare un modo per ricaricarsi nel minor tempo possibile. Un traguardo difficile da raggiungere, ma per fortuna non impossibile. Lo dimostra l’ultimo prodigio sviluppato dal KAIST in Corea del Sud: una batteria ibrida al sodio che riesce a ricaricarsi in pochi secondi. Se venisse commercializzata nei prossimi anni, non ci sarebbe più bisogno di aspettare tutta la notte per ricaricare il proprio smartphone!
La batteria ibrida al sodio che si ricarica in pochi secondi
Riportano Eurekalert e Interesting Engineering, i ricercatori presso il Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) hanno sviluppato una batteria ibrida ad alta potenza al sodio (sodium-ion hybrid energy storage, SIHES) che può essere ricaricata in pochi secondi.
Pubblicato sulla rivista Energy Storage Materials, il successo di questa ricerca viene dall’intuizione di introdurre materiali anodici, tipicamente utilizzati nelle batterie, con catodi adatti ai supercondensatori. In breve, questa combinazione permette alla batteria di raggiungere capacità di stoccaggio elevate e velocità di carica e scarica rapide.
Così facendo, questo tipo di batteria potrebbe diventare davvero l’alternativa d’elezione al litio. Forte anche della sua abbondanza (il sodio è quasi 1000 volte più abbondante del litio sulla Terra), i dispositivi di stoccaggio al sodio risulterebbero più allettanti rispetto ai tradizionali dispositivi al litio.
Pro e contro della batteria ibrida al sodio
Attualmente, i sistemi di stoccaggio di energia al sodio disponibili (SIBs e SICs, ovvero sodium-ion batteries e sodium-ion capacitors) sono scarsi in termini di ricaricabilità poiché hanno una bassa densità di potenza pur fornendo una densità energetica relativamente alta.
Concentrandosi su quelle ibride al sodio, i ricercatori hanno cercato di trovare un tipo di batteria che possa soddisfare la crescente domanda di dispositivi di stoccaggio a basso costo ma con alta densità energetica. Un tipo di batteria che possa essere quindi utilizzata con una singola carica, così da soddisfare una vasta gamma di applicazioni che vanno dai dispositivi elettronici mobili fino ai veicoli elettrici (EV).
Nell’esperimento condotto dal KAIST, la batteria ibrida al sodio così assemblata forma un dispositivo di stoccaggio di energia ad alte prestazioni, che supera la densità energetica delle batterie al litio commerciali disponibili sul mercato.
A livello tecnico, il SIHES può raggiungere una densità energetica di 247 Wh/kg e una densità di potenza di 34.748 W/kg. Risultati che fanno ben sperare in un possibile utilizzo di questa tipologia di batterie per applicazioni di ricarica rapida ben oltre i veicoli elettrici: addirittura si parla di adoperarla nel settore aerospaziale!
Per saperne di più su questo studio, consigliamo la lettura del paper pubblicato su Energy Storage Materials.
Jong Hui Choi, Dong Won Kim, Do Hwan Jung, Keon-Han Kim, Jihoon Kim, Jeung Ku Kang, Low-crystallinity conductive multivalence iron sulfide-embedded S-doped anode and high-surface area O-doped cathode of 3D porous N-rich graphitic carbon frameworks for high-performance sodium-ion hybrid energy storages, Energy Storage Materials (2024), DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103368
