Le batterie agli ioni di sodio funzionano proprio come le batterie agli ioni litio, generando energia facendo rimbalzare gli ioni tra una coppia di elettrodi in un elettrolita liquido. Dunque si tratta di dispositivi caratterizzati da diversi vantaggi e che per questo, in futuro, potrebbero sostituire le batterie agli ioni di litio soprattutto per quelle soluzioni di stoccaggio di energia su larga scala. Però è molto difficile costruire questo tipo di batterie poiché ancora non è stato trovato un materiale che sia stabile e capace di resistere alle alte tensioni. Per tale ragione, un team di scienziati ha pensato che forse dalla natura, precisamente dalle ossa dei mammiferi, possa giungere la soluzione a questo problema.
Lo studio che descrive questa possibilità appare sulle pagine della rivista Applied Physics Reviews. La ricerca riporta la firma di ricercatori provenienti dalle Università di Sungkyunkwan, Texas e dal Brookhaven National Laboratory. Durante le loro ricerche gli scienziati stavano cercando qualcosa che potesse essere in grado di superare i limiti cinetici e di stabilità che caratterizzano le batterie agli ioni di sodio. Così hanno pensato che la struttura delle ossa dei mammiferi potesse essere una probabile soluzione a tali problemi. Le ossa, infatti, constano di una sezione interna porosa e spugnosa che facilita la conservazione del midollo osseo. Tale sezione è circondata, a sua volta, da una porzione ossea più dura e compatta e dunque più resistente allo stress meccanico e strutturale.
Ossa dei mammiferi: fonte di ispirazione per le future batteria agli ioni di sodio
Proprio ispirandosi alle ossa dei mammiferi, gli scienziati hanno messo su il loro primo prototipo poroso fatto di NPV per la conservazione dell’energia. Questo è circondato da un guscio denso di ossido di grafene ridotto. L’NPV è uno specifico materiale catodico costituito da sodio che, in questa configurazione, gode di una particolare stabilità. La nuova batteria agli ioni di sodio ispirata alle ossa dei mammiferi ha davvero caratteristiche sorprendenti. Infatti, si ricarica a velocità molto alte e mantiene il 90% della sua capacità dopo 10.000 cicli. Però, prima di creare la vera e propria batteria, sarà necessario che gli studiosi conducano ulteriori studi così da poter ottimizzare ancora di più il risultato finale prima che questo possa davvero raggiungere il mercato.
