Ilaria Rosella Pagliaro La ricerca della McGill University sta esplorando l'uso del sodio per sostituire il litio nelle batterie, affrontando sfide di stabilità e sfruttando il machine learning per migliorare le prestazioni
@Pixabay
Le batterie al litio sono ovunque, dai nostri smartphone alle auto elettriche, grazie alla loro capacità di immagazzinare energia in modo efficiente. Ma il litio è una risorsa limitata, e la domanda cresce ogni giorno. E se ci fosse un’alternativa più abbondante e sostenibile? Recentemente, un team dell’Università McGill ha fatto una scoperta innovativa: sostituire il litio con il sodio nelle batterie. Utilizzando il Canadian Light Source all’Università di Saskatchewan, hanno trovato un modo per rendere questo possibile.
Il sodio potrebbe essere un ottimo sostituto del litio, ma c’è un problema: il materiale del catodo delle batterie al sodio diventa instabile quando è esposto all’aria. Questo è un grosso ostacolo per le fabbriche che attualmente producono batterie al litio, come spiegato da Eric McCalla, professore di chimica all’Università McGill:
Il sodio reagisce con l’anidride carbonica e il vapore acqueo nell’aria, formando carbonato di sodio e altri composti. L’acqua può entrare nel materiale e trasformarlo in qualcosa di completamente diverso, non adatto per le batterie.
Sperimentazioni e tecnologia avanzata
Per risolvere questo problema, il team di McCalla ha testato contemporaneamente l’effetto di 52 elementi diversi sulla stabilità delle batterie al sodio. Grazie alla tecnologia avanzata del CLS, hanno potuto osservare in dettaglio il comportamento delle batterie dopo l’uso, identificando gli elementi che migliorano la stabilità del sodio.
Per analizzare i dati complessi raccolti, il team ha utilizzato il machine learning, una tecnologia che permette di gestire grandi quantità di informazioni intricate, come spiegato da McCalla:
Il machine learning può decifrare le variabili e creare una funzione complicata che tiene conto di tutti i parametri concorrenti. Questo ha permesso di capire quali materiali influenzano realmente le prestazioni delle batterie.
Le batterie al litio sono state sviluppate per oltre 40 anni e sono molto efficienti. Utilizzare materiali più sostenibili è un grande obiettivo, ma la sfida è alta. Abbiamo fatto progressi e continueremo a lavorare per migliorare questi materiali.
Le batterie al sodio hanno ancora molta strada da fare prima di poter sostituire completamente quelle al litio, soprattutto nei veicoli elettrici, ma questo campo di ricerca rimane essenziale.
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Fonte: Advanced Energy and Sustainability Research
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