Nel Laboratorio per la Conservazione e la Conversione dell’Energia, guidato dalla Prof.ssa Y. Shirley Meng, in collaborazione tra la Scuola di Ingegneria Molecolare Pritzker dell’Università di Chicago e il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Nano della Famiglia Aiiso Yufeng Li dell’Università della California a San Diego, è stata sviluppata una nuova tipologia di batterie che promette di rivoluzionare l’ambito dei veicoli elettrici e dello stoccaggio energetico su larga scala. Questo avanzamento si concretizza nella creazione della prima batteria allo stato solido senza anodo al sodio, unendo tre concetti precedentemente esplorati ma mai integrati con successo: batterie allo stato solido, utilizzo del sodio anziché del litio, e l’assenza dell’anodo.
Il nuovo design proposto elimina l’anodo tradizionale, optando per un deposito elettrochimico diretto sul collettore corrente. Tale approccio non solo riduce i costi grazie all’utilizzo del sodio, elemento molto più abbondante rispetto al litio (20.000 parti per milione contro 20 parti per milione nella crosta terrestre), ma migliora anche l’impatto ambientale durante il processo produttivo.
La ricerca ha evidenziato come le batterie a base di sodio possano offrire prestazioni comparabili se non superiori alle controparti al litio in alcuni scenari applicativi. Il team ha rielaborato l’architettura delle batterie introducendo un collettore corrente realizzato in polvere d’alluminio che può fluire come un liquido pur mantenendosi solido; questa innovazione permette una maggiore densità energetica ed efficienza nel ciclo vita del prodotto.
Queste scoperte sono state pubblicate su Nature Energy da Grayson Deysher, candidato PhD presso UC San Diego ed autore principale dello studio. L’intento è quello di accelerare la transizione verso economie decarbonizzate attraverso lo sviluppo di tecnologie capaci di immagazzinare energia rinnovabile in modo efficiente ed economicamente vantaggioso.
L’avanzamento scientifico rappresenta una pietra miliare importante verso il raggiungimento degli obiettivi globali nel contrasto ai cambiamenti climatici tramite tecnologie sostenibili ed accessibili a livello mondiale. Meng insieme a Deysher hanno anche depositato una domanda di brevetto attraverso l’Ufficio Innovazione e Commercializzazione dell’UC San Diego.