Le batterie ricaricabili a ioni sodio (NIB) sono considerate una tecnologia di accumulo di energia complementare alle LIB. Le prestazioni elettrochimiche delle NIB sono limitate dalla bassa stabilità e capacità del miglior materiale per anodi noto come “Hard Carbon”.
Recentemente, sono stati proposti i MXeni, una nuova classe di materiali 2D ottenuti dall’esfoliazione chimica dei carburi, nota come MAXphase, quali anodi per NIB. La loro struttura lamellare facilita l’intercalazione di molti ioni di metalli alcalini, su un esteso intervallo di velocità di carica-ricarica per migliaia di cicli.
In questo lavoro vengono mostrati e commentati i risultati preliminari relativi allo sviluppo di un processo integrato “Lab-scale” dalla sintesi della fase MAX al test delle semicelle NIB.
Nel nostro RSE, la tecnica Spark Plasma Sintering(SPS) è stata testata come un metodo ad alto rendimento per produrre fasi TI-Al-C MAX pure; gli effetti dei parametri SPS utilizzati per la sintesi dei campioni di Ti2AlC2 MAXPhase sono stati correlati con le prestazioni elettrochimiche dei relativi MXeni. Sono state inoltre testate condizioni di esfoliazione e trattamenti post processo per massimizzare le prestazioni di stoccaggio ed estendere la ciclabilità in semicella Vs Na metallico.
Verranno inoltre commentati i risultati preliminari di full-cell basati su Ti3C2Tx MXenes (Vs Na0.44MnO2) al fine di validare le potenzialità di questa classe di materiali come anodi per NIB.