Batteria agli ioni di sodio ispirata alle ossa dei mammiferi

Illustrazione schematica del progetto per realizzare la nuova batteria agli ioni di sodio ispirata alle ossa dei mammiferi (credito: DOI: 10.1063/5.0020805: Applied Physics Reviews: Vol 7, No 4)

Le batterie agli ioni di sodio sono caratterizzate da diversi vantaggi e potrebbero un giorno sostituire le batterie agli ioni di litio soprattutto per quelle soluzioni di stoccaggio di energia su larga scala.

Difficoltà nel costruire batterie agli ioni di sodio

La difficoltà nel costruire batterie agli ioni di sodio sta nello sviluppare catodi di sodio in quanto ancora non si è trovato un materiale che sia stabile e che possa resistere a tensioni alte. Un nuovo studio, pubblicato su Applied Physics Reviews, spiega che forse è meglio rivolgersi alla natura.

Strutture delle ossa dei mammiferi

Ho Seok Park, uno degli autori dello studio che è stato prodotto da ricercatori dell’Università di Sungkyunkwan, dell’Università del Texas ad Austin e del Brookhaven National Laboratory, spiega: “Abbiamo cercato di trovare l’architettura ideale in grado di risolvere questi limiti cinetici e di stabilità”.
Hanno posto dunque la propria attenzione verso le strutture delle ossa dei mammiferi. Queste ultime sono fatte da una sezione ossea interna porosa e spugnosa che facilita la conservazione del midollo osseo. Questa sezione è poi circondata da una parte ossea più dura e e più compatta, dunque più resistente allo stress meccanico e strutturale.

Creato già un prototipo

Tentando di eseguire proprio questa architettura, i ricercatori hanno creato già un prototipo poroso fatto di NVP per la conservazione di energia circondato da un guscio denso di ossido di grafene ridotto. L’NVP è un particolare materiale catodico fatto di sodio che di solito è instabile ma che con questa configurazione può godere di un netto miglioramento dell’integrità strutturale.
La nuova batteria si ricarica a velocità molto alte e mantiene il 90% della sua capacità dopo 10.000 cicli. Gli stessi ricercatori, però, ammettono che ulteriori studi e approfondimenti andranno fatti affinché una batteria del genere, ispirata alle ossa dei mammiferi, possa davvero raggiungere il mercato.

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