Nuova batteria sodio-zolfo dalla Cina: costa meno di 5 euro al kWh
La ricerca cinese sulle batterie sodio zolfo torna al centro dell’attenzione grazie a un prototipo che unisce densità energetica elevata e costi delle materie prime contenuti. Le novità arrivano direttamente dalla Shanghai Jiao Tong University e si concentrano su una configurazione che sfrutta zolfo, sodio e un elettrolita a base di cloro.
Il risultato ha attirato l’interesse della comunità scientifica (e tecnologica) perché propone una soluzione a un limite storico dello zolfo, un materiale molto diffuso ma difficile da utilizzare in batterie durature. I primi dati mostrano un equilibrio tra prestazioni e stabilità che merita un’analisi attenta.
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Come funziona il nuovo prototipo
Il gruppo di ricerca ha costruito una cella con catodo in zolfo puro e un semplice foglio di alluminio come anodo. La scelta dell’elettrolita, composto da cloruro di alluminio, sali di sodio e cloro, definisce una reazione che consente allo zolfo di liberare elettroni e formare composti clorurati durante la scarica.
Gli ioni di sodio si depositano sull’anodo, mentre uno strato di carbonio poroso aiuta a contenere le specie reattive. Un separatore in fibra di vetro evita cortocircuiti interni e permette di mantenere la cella in condizioni operative stabili durante i test.
Secondo i dati pubblicati, la densità energetica supera i 2000 watt ora per chilogrammo, un valore che si colloca sopra le attuali batterie agli ioni di sodio e vicino a quello delle celle al litio più prestanti. Nei cicli di prova, la batteria ha superato i 1400 cicli prima di mostrare cali significativi di capacità.
Un altro aspetto rilevante riguarda la tenuta nel tempo: una delle celle ha conservato il 95% della carica iniziale dopo oltre un anno di inattività, confermando una stabilità interessante per questo tipo di chimica.
Costi e limiti emersi nei test
La composizione della cella permette di stimare un costo vicino ai 5 dollari per chilowattora, circa 4,60 euro, un valore molto più basso rispetto a tecnologie sodio ion e alle soluzioni basate su litio.
Si tratta di una stima teorica basata sulle materie prime, ma fornisce un’indicazione chiara del potenziale economico.
L’elettrolita a base di cloro introduce però elementi critici, perché presenta caratteristiche corrosive che rendono complessa la gestione in sicurezza. Le prove attuali derivano da prototipi da laboratorio e non da celle complete pensate per applicazioni commerciali.
Gli autori dello studio avvertono che il passaggio alla produzione industriale richiede di affrontare sfide ingegneristiche legate alla natura dei materiali e alla loro manipolazione. Il lavoro, pubblicato su Nature con il titolo High voltage anode free sodium sulfur batteries, offre quindi un punto di partenza solido ma ancora lontano da uno scenario applicativo.
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