Натрій-іонні акумулятори незабаром можуть досягти такої ж ємності, як і літієві аналоги. Завдяки своїй дешевизні та безпеці, ця нова альтернатива має всі шанси витіснити традиційні батареї.
Літій залишається дорогим і дефіцитним металом, більшу частину якого доводиться імпортувати з країн-монополістів. Цей матеріал став основою більшості сучасних акумуляторів, але загалом стримує розвиток галузі. Натомість натрій обіцяє змінити правила гри завдяки недавньому відкриттю.
Що придумали вчені?
Ключовою вадою натрієвих елементів була щільність енергії, що означає, що на кілограм маси вони зберігали менше заряду. Хоча їхній головний матеріал (по суті, компонент звичайної солі, якої в природі багато) легко і недорого видобувається, виникає питання: як зробити такі батареї досить компактними і ємними?
Дослідники з Університету Суррея знайшли інноваційне рішення. Замість того щоб намагатися повністю висушити катодний матеріал, вони використовували гідрат ванадату натрію з наноструктурою (NVOH) і навмисно залишили в ньому природну вологу. Це “мокре” середовище дало змогу створити рідкий електроліт, який залишається стабільним і негорючим навіть за кімнатної температури. Тести показали, що така конструкція забезпечує щільність енергії, яку можна порівняти з літій-іонними батареями середнього класу, та зберігає стабільність упродовж 400 циклів перезарядження.
Яке значення цієї технології?
Американська компанія Alsym Energy вже запускає пілотні лінії виробництва натрій-іонних батарей, які не містять ні літію, ні кобальту, ні нікелю. Компанія залучила інвестиції від індійського конгломерату Tata Group. Якщо в 2010-х “білим золотом” був літій, то в 2030-х ним цілком може стати натрій, вважають експерти. Його джерелом може слугувати кухонна сіль, запаси якої практично не обмежені. Це позбавить країни залежності від Китаю, який сьогодні контролює більшу частину ринку літію.
Застосувань у розробки може бути безліч: від електромобілів і побутової електроніки до великомасштабних систем зберігання енергії. Живлення для них тепер теоретично можна зробити доступнішим, що, звісно, знизить собівартість і техніки, і самої енергії.
Раніше повідомлялося, що цинкові батареї стануть “невбиваними”. 3D-батарея з цинк-органічного полімеру може відпрацювати 40 тисяч циклів і при цьому майже повністю зберегти свою первісну потужність. Раніше таке вважалося неможливим.
