Соль, будучи дешевым и обильным материалом, может найти применение в аккумуляторах. Китайский производитель аккумуляторов Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL) представил миру первые коммерческие образцы натрий-ионных батарей (NIB) первого поколения.
Натриевые батареи
Как и литиевые батареи, которые питают наши смартфоны, ноутбуки и большую часть современной электроники, натриевые батареи также обмениваются ионами между двумя электродами, когда устройство заряжается и разряжается. Но ионы натрия сталкиваются с рядом проблем, которых ионы лития не имеют. Ионы натрия больше по размеру и склонны к образованию примесей, которые могут сократить время работы батареи. Кроме того, они не обеспечивают такой же плотности энергии, как литий.
Исследователи CATL заявляют, что смогли решить эти проблемы. Для этого они синтезировали для катода и анода материалы с необходимыми кинетическими свойствами. Для катода был использован материал под названием Prussian white (ферроцианид железа) с особой структурой, что решило проблему потери ёмкости. Для анода — пористый материал из твердого углерода, который обеспечил аккумулятору быстрое перемещение ионов и высокий ресурс.
Живучесть в обмен на объем
Увы, плотность энергии у новой батареи все еще невелика: всего 160 ватт-часов на килограмм. Для сравнения, плотность энергии в литий-ионных батареях составляет в среднем 285 ватт-часов на килограмм. Но зато натриевую батарею можно зарядить на 80% всего за 15 минут при комнатной температуре. Также она не теряет в емкости при морозе в -20 градусов Цельсия.
Электромобили, оснащенные такими батареями, будут меньше проходить на одной зарядке, но зато смогут заряжаться быстрее и будут более живучими. Новый натриевый аккумулятор идеально подходит для электротранспорта, особенно в холодных регионах. А еще соль намного дешевле лития, так что новые батареи должны быть очень дешевыми в сравнении с литий-ионными аналогами.
Главное - перед нами не очередной прототип, который никогда не выйдет за пределы лаборатории. CATL настаивает, что перед нами коммерческий продукт. В доказательство этого компания уже сейчас начинает формировать производственную цепочку. массовое производство натриевых батарей должно стартовать в 2023 году.
Одновременно с этим компания продолжит совершенствовать технологию, так что, вполне возможно, натриевые батареи следующего поколения будут иметь плотность энергии в 200 ватт-часов на килограмм или выше.
