Batterie: Ioni di Litio e al Sodio (Sale), differenze in termini di chimica, prestazioni, potenzialità future

Una delle discussioni più accese nel modo delle batterie elettriche è la differenza tra Batterie agli Ioni di Litio (Li-ion) e le Batterie gli Ioni di Sodio (Ns-ion.).

Le Batterie agli Ioni di Litio

Rappresentano una delle tecnologie attualmente presenti nel mondo della motorizzazione elettrica e non solo.Da un punto di vista chimico.

una batteria di questo tipo è composta da un Catodo fatto di metalli come Nichel, Manganese, Cobalto (NMC) o Litio, Ferro Fosfato (LFP).Anodo: Grafite (Carbonio) e da un Elettrolita formato da soluzioni liquide contenenti Sali di Litio.

Nel Funzionamento di tali batterie, gli Ioni di Litio si muovono tra il Catodo e Anodo durante i cicli di carica e scarica. I vantaggi di tali batterie sono vari: hanno una densità energetica elevata, un ciclo di vita lungo (3000 cicli di ricarica) e tecnologie stabili e mature in riferimento ad infrastrutture industriali. Svantaggi: costi elevati di produzione in quanto il Cobalto e il Litio, vengono considerati materiali rari e critici.Hanno un’instabilità termica ed un impatto ambientale legato all’estrazione e possibile causa negativa di fenomeni geopolitici.

Le Batterie agli Ioni di Sodio come soluzione futura e il ruolo del Vanadio.

Le Batterie agli Ioni di Sodio gergalmente dette al Sale, presentano un Catodo composto da ossidi di metalli di transizione come per esempio Sodio Ferro Fosfato. Anodo: materiali a base di carbonio o titanio ed un Elettrolita formato da Sali di sodio disciolti in solventi organici, anche in questo caso, nel funzionamento delle batterie, gli Ioni di Sodio si muovono tra il Catodo e Anodo durante i cicli di carica e scarica. I Vantaggi: Costi ridotti, in quanto il Sodio (gergalmente il Sale) è abbondante ed è presente in tutto il globo terrestre.

Il Sodio presenta, una grande sostenibilità ambientale e presenta una sicurezza superiore rispetto agli Ioni di Litio, in quanto non incorre in un’instabilità termica. Svantaggi: minore densità energetica e meno affidabilità sul mercato, dovuto al fatto che è in fase di studio approfondito.Recenti studi, fatte da varie università mondiali, hanno scoperto che la soluzione, per avere una maggiore affidabilità e densità delle batterie al sodio è l’impiego del Vanadio (simbolo chimico V). Dagli studi emerge che, l’aggiunta di Vanadio nel Catodo è in grado di aumentare la stabilità strutturale durante i cicli di Carica e Scarica.

Quindi in conclusione viene migliorata la capacità energetica e la densità.Tale elemento chimico (V), è riciclabile ed è già impiegato in altri settori e tecnologie per l’accumulo energetico. Le Batterie al Vanadio sono una valida alternativa al Litio, sia dal punto di vista economico e della sostenibilità ambientale e nell’impiego di Veicoli elettrici.