1. Sfide delle batterie agli ioni di litio (LIBs): • Risorse di litio limitate e distribuzione non uniforme. • Costi elevati e problemi di sicurezza, come instabilità termica e crescita di dendriti. 2. Vantaggi delle batterie a ioni di sodio (SIBs): • Sodio abbondante (più di 1300 volte rispetto al litio) e distribuzione globale uniforme. • Costi ridotti grazie all’utilizzo di materiali economici come ferro, manganese e alluminio. • Maggiore stabilità grazie alla più debole capacità di solvatarsi dello ione sodio (Na+). 3. Batterie solide a stato completo (ASSBs): • Utilizzano elettroliti solidi (SSEs) che offrono migliori sicurezza e stabilità. • Maggiore densità energetica e semplicità strutturale rispetto alle SIBs tradizionali. 4. Materiali innovativi per elettrodi ed elettroliti: • Progressi nei catodi (ossidi a strati, composti polianionici, analoghi del blu di Prussia). • Sviluppo di elettroliti solidi basati su NASICON, β-allumina e materiali ibridi. 5. Metodologie di miglioramento: • Doping di metalli per migliorare la stabilità strutturale e l’efficienza degli elettrodi. • Modifiche alla microstruttura dei materiali per ridurre i difetti e aumentare la capacità reversibile. • Sviluppo di rivestimenti conduttivi e rimozione mirata di acqua cristallizzata. 6. Prospettive future: • SIBs e ASSBs sono ritenute cruciali per soddisfare la domanda crescente di soluzioni energetiche sostenibili. • Investimenti e innovazioni scientifiche sono necessari per superare limiti tecnici e accelerare la commercializzazione.
Batterie al sodio: progressi recenti e prospettive future.
BERNARDELLO, RICCARDO
2024/2025
Abstract
1. Sfide delle batterie agli ioni di litio (LIBs): • Risorse di litio limitate e distribuzione non uniforme. • Costi elevati e problemi di sicurezza, come instabilità termica e crescita di dendriti. 2. Vantaggi delle batterie a ioni di sodio (SIBs): • Sodio abbondante (più di 1300 volte rispetto al litio) e distribuzione globale uniforme. • Costi ridotti grazie all’utilizzo di materiali economici come ferro, manganese e alluminio. • Maggiore stabilità grazie alla più debole capacità di solvatarsi dello ione sodio (Na+). 3. Batterie solide a stato completo (ASSBs): • Utilizzano elettroliti solidi (SSEs) che offrono migliori sicurezza e stabilità. • Maggiore densità energetica e semplicità strutturale rispetto alle SIBs tradizionali. 4. Materiali innovativi per elettrodi ed elettroliti: • Progressi nei catodi (ossidi a strati, composti polianionici, analoghi del blu di Prussia). • Sviluppo di elettroliti solidi basati su NASICON, β-allumina e materiali ibridi. 5. Metodologie di miglioramento: • Doping di metalli per migliorare la stabilità strutturale e l’efficienza degli elettrodi. • Modifiche alla microstruttura dei materiali per ridurre i difetti e aumentare la capacità reversibile. • Sviluppo di rivestimenti conduttivi e rimozione mirata di acqua cristallizzata. 6. Prospettive future: • SIBs e ASSBs sono ritenute cruciali per soddisfare la domanda crescente di soluzioni energetiche sostenibili. • Investimenti e innovazioni scientifiche sono necessari per superare limiti tecnici e accelerare la commercializzazione.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/92741