Un materiale economico e abbondante come il sale ha molto da offrire al mondo della scienza e un'area in cui può essere un punto di svolta è la chimica delle batterie. L'uso del sale può aiutarci a evitare gran parte del costo e della seccatura di trovare più litio scarso, e il CATL cinese spera di aprire la strada con la sua prima batteria commerciale agli ioni di sodio.
Simile alle batterie al litio che alimentano smartphone, laptop e gran parte del mondo moderno, anche le batterie al sodio spostano ioni tra due elettrodi mentre il dispositivo viene caricato e scaricato. Ma gli ioni di sodio pongono diversi problemi che gli ioni di litio non hanno. Gli ioni sono più grandi e tendono a formare impurità che riducono la durata della batteria. Inoltre, non offrono densità di energia vicine al litio provato e testato.
Recentemente, i ricercatori hanno proposto diverse soluzioni promettenti a questi problemi. Alcuni hanno utilizzato sale extra per far durare più a lungo le batterie, alcuni hanno utilizzato sottili strati di rame per migliorare le loro prestazioni e altri sono riusciti a racchiudere l'elevata densità di energia nel formato 18650 standard del settore.
CATL afferma che i suoi ricercatori hanno superato questi problemi con le batterie agli ioni di sodio utilizzando un materiale di carbonio duro e poroso per l'anodo e ristrutturando un altro materiale, chiamato Prussian White, per riorganizzare gli elettroni. Costituiscono i componenti chiave della prima batteria commerciale agli ioni di sodio dell'azienda a vantare prestazioni impressionanti.
Si dice che abbia una densità energetica fino a 160 Wh/kg, che è lontana dalla densità offerta dalle batterie al litio fino a 285 Wh/kg, ma non c'è niente di simile nel mondo delle batterie al sodio. Può anche essere caricato all'80% della capacità in 15 minuti a temperatura ambiente e mantenuto al 90% della capacità a -20°C.
CATL afferma che la sua nuova batteria al sodio è adatta per i veicoli elettrici, specialmente nelle regioni più fredde. Va detto che la densità energetica delle batterie al litio è uno dei fattori limitanti per il trasporto elettrico, soprattutto quando si parla di aviazione, e la densità di 160 Wh/kg non risolverà questo problema. Tuttavia, potrebbero esserci applicazioni di nicchia in alcune aree di trasporto per una soluzione di batteria molto più economica, ma CATL ha anche escogitato un modo per affrontare questo problema di densità.
Insieme alla sua batteria al sodio, l'azienda ha rilasciato una soluzione combinata che chiama batteria AB. Incorpora sia celle agli ioni di sodio che celle agli ioni di litio in un unico sistema con un algoritmo appositamente sviluppato che controlla il flusso di energia per compensare la minore densità del componente di ioni di sodio e ottimizzarne le prestazioni.
La società afferma che la batteria può anche essere adattata per l'uso in uno stoccaggio di energia su larga scala, collocandola tra molte altre società che producono batterie al sodio commerciali per questo scopo. La società di batterie Tesla CATL afferma che prevede di creare una catena di produzione per distribuire la sua batteria al sodio nel 2023.
Fonte: CATL
2021-07-30 16:42:53
Autore: Vitalii Babkin