Натрий-ионный аккумулятор: достигнут ли прорыв?

 

Литиево-ионные батареи уже давно являются ведущими аккумуляторными технологиями, и они постоянно совершенствуются. Однако они ограничены скудным сырьем и поэтому относительно дороги. Теперь может быть реальная альтернатива: как сообщает Golem, ряд исследователей совершили настоящий прорыв в области ионно-натриевых батарей.
Многообещающая технология 
Обычная соль вместо лития: Натриевые ионные батареи основаны на дешевом и легкодоступном сырье. Их аноды не содержат кобальта и могут производиться из биомассы. Это означает, что если бы натриево-ионные батареи по плотности энергии и сроку службы были бы еще ближе к литий-ионным батареям, то дешевая и экологически чистая батарея была бы в пределах досягаемости. И после многих лет исследований кажется, что время наконец-то пришло, как показывают различные публикации.
Подписывайтесь на наш youtube канал!
 
ЗАКРЫТЫЕ эфиры c ЛУЧШИМИ психологами, врачами, остеопатами на закрытом аккаунте course.econet.ru
ПОЛУЧИТЬ ДОСТУП
Последние результаты исследовательских групп показывают, что натриево-ионные батареи различного состава теперь могут достигать 450-500 циклов зарядки. В прошлом году китайская команда также показала батарею, которая все еще имела 70 % своей емкости даже после 1200 циклов с 12-минутным быстрым зарядом. Это перспективные разработки.
Батарея из Кореи имеет самую высокую емкость и не нуждается в дефицитном сырье. С обычными элементами 18650, концепт может привести к весу батареи 6,5 кг на киловатт-час – текущие литий-ионные батареи весят чуть менее 4 кг/кВт-ч. Но натриевая батарея далеко не достигла конца.
Натрий-ионный аккумулятор: достигнут ли прорыв?
Недостатком натрия является более низкая плотность энергии батарей и другое химическое поведение. Поэтому материалы должны разрабатываться с нуля. С другой стороны, скудных ресурсов легче избежать, поскольку для натрия возможно больше химических соединений, чем для лития. Две концепции батарей очень похожи, так что фабрики по производству литий-ионных батарей также могут сравнительно легко производить ионно-натриевые батареи.
Исследователи также добились больших успехов в работе с анодным материалом. После многих экспериментов стало ясно, что углерод в обугленной биомассе имеет наилучшую структуру. Подходят такие материалы, как дерево, початки кукурузы, раковины арахиса или кофейная гуща. В настоящее время основное внимание уделяется более качественным катодным материалам, особенно с точки зрения плотности энергии и еще большего количества циклов зарядки или, в качестве альтернативы, более низким затратам при том же размере.
Если в основе батарей лежит натрий вместо лития, то их производство также возможно в гораздо больших масштабах, чем сегодня. Литий дорогой и редкий, а добыча – трудоемкая. Материалы для натриево-ионных батарей, с другой стороны, не ограничены добычей и скудными запасами. И хотя натриевые батареи могут никогда не быть на 100 % эквивалентны литиевым батареям, во многих случаях более низкая цена важна. И с достаточно дешевыми батареями, последнее препятствие на пути к электромобильности может, наконец, исчезнуть.

аккумуляторнатрийионный

 

Литиево-ионные батареи уже давно являются ведущими аккумуляторными технологиями, и они постоянно совершенствуются. Однако они ограничены скудным сырьем и поэтому относительно дороги. Теперь может быть реальная альтернатива: как сообщает Golem, ряд исследователей совершили настоящий прорыв в области ионно-натриевых батарей.

 

Обычная соль вместо лития: Натриевые ионные батареи основаны на дешевом и легкодоступном сырье. Их аноды не содержат кобальта и могут производиться из биомассы. Это означает, что если бы натриево-ионные батареи по плотности энергии и сроку службы были бы еще ближе к литий-ионным батареям, то дешевая и экологически чистая батарея была бы в пределах досягаемости. И после многих лет исследований кажется, что время наконец-то пришло, как показывают различные публикации.

 

Последние результаты исследовательских групп показывают, что натриево-ионные батареи различного состава теперь могут достигать 450-500 циклов зарядки. В прошлом году китайская команда также показала батарею, которая все еще имела 70 % своей емкости даже после 1200 циклов с 12-минутным быстрым зарядом. Это перспективные разработки.

 

Батарея из Кореи имеет самую высокую емкость и не нуждается в дефицитном сырье. С обычными элементами 18650, концепт может привести к весу батареи 6,5 кг на киловатт-час – текущие литий-ионные батареи весят чуть менее 4 кг/кВт-ч. Но натриевая батарея далеко не достигла конца.

 

Недостатком натрия является более низкая плотность энергии батарей и другое химическое поведение. Поэтому материалы должны разрабатываться с нуля. С другой стороны, скудных ресурсов легче избежать, поскольку для натрия возможно больше химических соединений, чем для лития. Две концепции батарей очень похожи, так что фабрики по производству литий-ионных батарей также могут сравнительно легко производить ионно-натриевые батареи.

 

Исследователи также добились больших успехов в работе с анодным материалом. После многих экспериментов стало ясно, что углерод в обугленной биомассе имеет наилучшую структуру. Подходят такие материалы, как дерево, початки кукурузы, раковины арахиса или кофейная гуща. В настоящее время основное внимание уделяется более качественным катодным материалам, особенно с точки зрения плотности энергии и еще большего количества циклов зарядки или, в качестве альтернативы, более низким затратам при том же размере.

 

Если в основе батарей лежит натрий вместо лития, то их производство также возможно в гораздо больших масштабах, чем сегодня. Литий дорогой и редкий, а добыча – трудоемкая. Материалы для натриево-ионных батарей, с другой стороны, не ограничены добычей и скудными запасами. И хотя натриевые батареи могут никогда не быть на 100 % эквивалентны литиевым батареям, во многих случаях более низкая цена важна. И с достаточно дешевыми батареями, последнее препятствие на пути к электромобильности может, наконец, исчезнуть.

 

 

https://econet.ru/articles/natriy-ionnyy-akkumulyator-dostignut-li-proryv

 


09.10.2020