Le batterie agli ioni di sodio (NIB) sono considerate una promettente alternativa alle batterie agli ioni di litio (LIB), grazie alla maggiore disponibilità di sodio e ai costi in prospettiva inferiori, per l’assenza di elementi critici, nonostante alcune limitazioni nelle prestazioni elettrochimiche. La ricerca illustrata nel presente documento mira a studiare materiali catodici per batterie NIB e l’influenza degli elettroliti sulle prestazioni delle semicelle, con l’obiettivo di offrire sempre più performanti alternative alle batterie LIB.

Nel documento si descrivono le caratterizzazioni strutturali, morfologiche ed elettrochimiche del materiale attivo catodico Na_0.67MnO₂ (NMO) evidenziando le sfide affrontate durante l’ottimizzazione del processo di sintesi. La ricerca include, inoltre, lo studio di diversi elettroliti, compresi liquidi ionici e miscele degli stessi con solventi organici, per migliorare la stabilità, le prestazioni e la sicurezza degli elettrodi a base NMO.

Vengono anche riportati gli studi relativi ad altri materiali attivi catodici, in particolare del materiale polianionico Na₄Fe₃(PO₄)₂(P₂O₇) che ha dimostrato una discreta resistenza a livello strutturale, sebbene non riesca a garantire adeguate prestazioni in termini di capacità già a bassi C-rate.

I risultati mostrano che, tra i materiali testati, Na_0.67MnO₂ ha le migliori potenzialità anche su lunghe ciclazioni, nonostante siano necessari ulteriori studi per migliorare le prestazioni elettrochimiche e risolvere problemi come la solubilità del manganese.