Un team di ricerca KAIST ha recentemente sviluppato batterie agli ioni di sodio utilizzando l'anodo di solfuro di rame. Questa scoperta contribuirà a far progredire la commercializzazione delle batterie agli ioni di sodio (SIB) e a ridurre il costo di produzione di qualsiasi prodotto elettronico con batterie.

Il professor Jong Min Yuk e il professor emerito Jeong Yong Lee del Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali hanno sviluppato un nuovo materiale anodico adatto all'uso in un SIB. Rispetto ai materiali anodici esistenti, l'anodo di solfuro di rame è stato misurato per mostrare una ciclabilità 1,5 volte migliore con una riduzione dei costi prevista del 40%.

Le batterie agli ioni di litio (batterie agli ioni di litio o LIB) sono ampiamente utilizzate nei telefoni cellulari e in altri dispositivi elettronici personali. Però, i sistemi di accumulo di energia su larga scala richiedono meno costosi, materiali più abbondanti. Quindi, a I SIB hanno attirato un'enorme attenzione per il loro vantaggio rispetto alle batterie a base di litio.

Però, uno dei principali ostacoli alla commercializzazione dei SIB è la mancanza di anodi adatti che mostrino un'elevata capacità e stabilità del ciclo. Quindi, il team di ricerca ha cercato un buon materiale per anodi che offrisse un'elevata conduttività elettrica e capacità teorica. Hanno scelto il solfuro di rame in nanopiastre, che "preferisce fare una lega con sodio ed è quindi promettente per alta capacità e ciclabilità a lungo termine".

Lo studio rivela che il solfuro di rame subisce una sintonizzazione cristallografica per creare uno spazio per l'inserimento del sodio. I risultati indicano che la capacità di inserimento degli ioni di sodio del solfuro di rame è fino a 1,5 volte quella degli ioni di litio per la grafite. Per di più, una batteria con questo nuovo materiale anodico conserva il 90% della sua capacità originale per 250 cicli di carica-scarica.

Con la naturale abbondanza di sodio nell'acqua di mare, questo sviluppo può contribuire alla riduzione dei costi delle batterie, che può costituire fino al 30 percento del costo di alcuni prodotti elettronici di consumo.

Il professor Yuk ha detto, "In questi giorni, le persone stanno mostrando un grande interesse per i prodotti legati alle energie rinnovabili a causa dei recenti problemi di micropolveri in corso in Corea. Questo studio può aiutare la Corea a ottenere un vantaggio sui prodotti di energia rinnovabile".