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Batterie agli ioni di sodio: come funzionano e perché ci stanno investendo

Batterie agli ioni di sodio: come funzionano e perché ci stanno investendo
Le Case auto guardano con interesse alla possibilità di adottare batterie agli ioni di sodio invece che agli ioni di litio, ma bisogna lavorare sulle loro prestazioni.

IN QUESTO ARTICOLO

Lo standard nel mondo automotive sono le batterie al litio, ma come abbiamo visto ne esistono diversi tipi. Una delle alternative più accreditate è quella delle batterie agli ioni di sodio, su cui stanno investendo le Case auto.

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Cos’hanno di interessante le batterie agli ioni di sodio?  Il loro funzionamento è analogo a quello delle batterie agli ioni di litio, ma utilizzano il sodio, che è un materiale meno costoso e più facile da reperire. Proprio per questo sono considerate fra le tecnologie più promettenti.

COME SONO FATTE LE BATTERIE AGLI IONI DI SODIO

Come tutte le batterie, le batterie agli ioni di sodio convertono l’energia chimica in energia elettrica.  È un processo chimico che genera un flusso di elettroni che va dall’elettrodo positivo, il catodo (in questo caso un materiale capace di contenere sodio) a quello negativo, l’anodo, generalmente costituito da carbonio.

L’elettrolita è il liquido organico che riempie il volume interno della cella, facendo da anello di congiunzione tra catodo e anodo e permettendo agli ioni di muoversi (in questo caso contiene atomi di sodio in forma ionica).

Vantaggi e svantaggi delle batterie al sodio

Lo svantaggio principale delle batterie al sodio, cui la ricerca deve fare fronte, è la loro minore capacità di immagazzinare energia e il loro ciclo di vita più ridotto.

Vantaggi Svantaggi
  • Ampia disponibilità della materia prima: il sodio è il sesto elemento più abbondante sulla crosta terrestre ed estrarlo ha un basso impatto ambientale.
  • La batteria al sodio garantisce elevati standard di sicurezza, in quanto le celle basate su questo elemento chimico non sono infiammabili e non sono soggette a esplosioni o cortocircuiti.
  • Possibilità di operare in un intervallo di temperature più ampio, che va da −20 a 60 °C (il range operativo ottimale per le celle al litio si colloca è tra 0° e 50°)
  • Hanno una bassa densità energetica (cioè la quantità di energia accumulata rispetto al volume della batteria): tra i 140 Wh/Kg -160 Wh/kg (vs i 180 Wh/Kg – 250 Wh/Kg delle batterie litio-ione).
    Questo significa che è necessario costruire batterie più grandi e pesanti per ottenere autonomie paragonabili a quelle delle batterie agli ioni di litio.
  • Si degradano più velocemente e hanno quindi un ciclo di vita più ridotto.

 

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