Натрій-іонні батареї поступаються літій-іонним за щільністю енергії

Натрій-іонні акумулятори можуть стати доповненням до літій-іонних технологій, однак поки що вони поступаються їм за щільністю енергії та масштабами виробництва. Водночас такі батареї мають переваги у морозну погоду й потенційно нижчий ризик теплового розгону, повідомляє Engadget.

Різниця в енергоємності

Обидві технології накопичують і віддають енергію завдяки переміщенню заряджених частинок між негативним і позитивним електродами. У літій-іонних елементах переміщуються іони літію, у натрій-іонних — іони натрію. Ключова відмінність полягає в кількості енергії, яку батарея може зберігати за своєї ваги та габаритів.

Натрій-іонні елементи досягають приблизно 175 ват-годин на кілограм, що на 20–30% менше, ніж у літій-іонних батарей. Для порівняння, літій-залізо-фосфатні акумулятори мають показник до 205 ват-годин на кілограм, а літій-нікель-марганець-кобальтові — до 255 ват-годин на кілограм. Більші та важчі іони натрію також створюють обмеження для компактних батарей, а натрій-іонні елементи працюють за нижчої напруги.

Холодостійкість і безпека

Однією з переваг натрій-іонної технології є робота за низьких температур. За даними Міжнародного енергетичного агентства, такі батареї зберігають 90% ємності за температури мінус 40 градусів за Фаренгейтом. Літій-іонні акумулятори за подібних умов значно втрачають ємність.

Натрій-іонні елементи також виробляють менше тепла та потребують меншої кількості систем захисту, ніж літій-іонні аналоги. Це знижує ризик теплового розгону, хоча не робить натрій-іонні батареї повністю захищеними від загоряння.

Виробництво та можливі сфери використання

Головною перевагою натрію є його доступність, проте вона ще не забезпечила масового виробництва батарей. Літієва промисловість має розвинені виробничі ланцюги та конкурентні ціни на літій-залізо-фосфатні акумулятори. Крім того, для натрій-іонних батарей потрібні й інші матеріали, зокрема нікель і марганець.

CATL, General Motors, Peak Energy, HiNa Battery Technology та Natron Energy, яку нині називають Draslovka, працюють над комерційним застосуванням технології. Частина компаній орієнтується на автомобільний сектор, інші — на резервне живлення центрів обробки даних. Перспективним напрямом також названо стаціонарні системи зберігання енергії для електромереж, де вага й розмір батарей мають менше значення, ніж в електромобілях.