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Ricaricare l'auto elettrica (o anche il telefono o il portatile) in pochi secondi, non decine di minuti o ore: è quanto promette una nuova tecnologia per batteria ibrida a base di ioni di sodio sviluppata dal KAIST in Corea del Sud.
E che promette di rivoluzionare il mercato: vediamo come funziona, ricordando che si tratta ancora di uno studio e che non rappresenta, al pari delle batterie allo stato solido (il cui sviluppo è però più avanzato), ancora una soluzione implementata a livello industriale.
Il KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) ha annunciato qualche mese fa la produzione di una batteria ibrida agli ioni di sodio che sfrutta una nuova tecnologia di accumulo.
Stando a quanto riportato in aprile, il team di sviluppo, guidato dal Professor Jeung Ku Kang del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali, è riuscito a integrare materiali per gli anodi tipicamente utilizzati nelle batterie, con catodi adatti ai supercondensatori.
Questa combinazione consente al dispositivo di raggiungere sia elevate capacità di accumulo che rapidi tassi di scarica e ricarica, posizionandolo come una valida alternativa di nuova generazione alle batterie agli ioni di litio.
In pratica si utilizza invece del litio il sodio, che è 500 volte più abbondante in natura, risolvendo un problema che da sempre affligge questa soluzione, ovvero i lenti tassi di accumulo e la bassa proprietà di stoccaggio dell'energia.
Come ci sono riusciti? Il gruppo ha utilizzato due distinte strutture metallo-organiche per la sintesi ottimizzata di batterie ibride.
Per l'anodo è stato usato un nuovo materiale con cinetica migliorata attraverso l'inclusione di materiali attivi fini nel carbonio poroso, derivato da strutture metallo-organiche.
Per il catodo è stato sintetizzato un materiale ad alta capacità, che come dicevamo deriva dai supercondensatori. La combinazione dei materiali del catodo e dell'anodo ha permesso lo sviluppo di un sistema di stoccaggio agli ioni di sodio in grado di ottimizzare l'equilibrio e minimizzare le disparità nei tassi di accumulo di energia tra gli elettrodi.
Il dispositivo di accumulo di energia ibrido agli ioni di sodio risultante supera la densità energetica delle batterie agli ioni di litio commerciali e mostra le caratteristiche della densità di potenza dei supercondensatori.
La nuova batteria è in grado di una ricarica in secondi, raggiungere una densità di energia di 247 Wh/kg (in linea con le migliori batterie agli ioni di litio, che stanno per raggiungere i 450 Wh/kg) e una densità di potenza di 34.748 W/kg.
Secondo il team di sviluppo, questa tecnologia sarà adatta per applicazioni di ricarica rapida che vanno dai veicoli elettrici ai dispositivi elettronici intelligenti e persino alle tecnologie aerospaziali.
Nell'attesa che la nuova tecnologia veda un'applicazione sul mercato, scoprite come funzionano le batterie per le auto elettriche e come caricarle.
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