Le batterie allo stato solido sono una delle tecnologie più promettenti attuali presenti nell’ambito dell’accumulo elettrochimico. Gli studi effettuati per il loro perfezionamento sono molteplici, ma è il più recente a poter forse fare davvero la differenza. Alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, guidati dai professori Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash, hanno sviluppato un innovativo processo di sintesi per realizzare batterie al sodio ma allo stato solido.
Le batterie al sodio hanno attirato parecchia attenzione per la facilità di reperimento del metallo alcalino alla loro base. Si può dire che probabilmente sono le concorrenti primarie delle classiche al litio. Grazie alle continue sperimentazioni, gli iniziali svantaggi dati da questa tipologia di materiale sono stati superati, permettendo alle batterie di raggiungere una maggiore capacità.
Integrare la tecnologia con l’utilizzo di elettroliti solidi potrebbe teoricamente donare impulso alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica, problema ricorrente nelle batterie agli ioni di sodio tradizionali. La sintesi degli elettroliti solforati non è tuttavia un processo semplice e controllabile. Ciò significa che la produzione commerciale potrebbe essere una grossa sfida da dover superare.
Il lavoro del team di Sakuda e Hayash si focalizza proprio su questo aspetto e sul trovare una soluzione. Gli ingegneri hanno sviluppato un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per produrre elettroliti solidi solforati. Utilizzando il flusso di polisolfuro Na2Sx come reagente stechiometrico, sono riusciti a sintetizzare due elettroliti di solfuri di sodio con due caratteristiche specifiche. Il “primo” presenta la più alta conduttività degli ioni di sodio mai registrata e l’altro vetroso ha un’elevata resistenza alla riduzione.
Il professor Sakuda ha spiegato che il processo sarà utile per la produzione della maggior parte dei materiali solforati contenenti sodio, come ad esempio gli elettroliti solidi ed i materiali attivi per elettrodi. In confronto alle metodologie tradizionali, la nuova strategia rende anche più semplice l’ottenere composti con prestazioni maggiormente elevate. Il professore ed il suo team credono fortemente che questo metodo innovativo diverrà il futuro per lo sviluppo delle batterie solide al sodio.