Как сделать натриевый аккумулятор

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 06.09.2024

Почти все современные гаджеты работают на литий-ионных аккумуляторах. Но такие аккумуляторы очень дорого и непросто производить из-за входящих в них материалов.

Им есть альтернатива – натрий-ионные аккумуляторы , производство которых, теоретически, должно быть менее сложным и более дешевым. Вот только для начала нужно научиться делать натрий-ионные аккумуляторы такими же мощными.

Это удалось международной команде ученых из США и Китая. Они создали самый успешный на сегодняшний день натрий-ионный аккумулятор , который удерживает столько же энергии, сколько и его литий-ионные аналоги, и работает так же хорошо, как некоторые коммерческие литий-ионные батарейки.

Это значительный шаг вперед, говорит команда.

На данный момент литий-ионные батарейки лучше всех прототипов натрий-ионных: они лучше держат заряд и дольше служат. Одна из причин — большинство материалов, которые можно использовать для создания катода, в ходе работы быстро накапливают кристаллы натрия и перестают работать.

Команда разработала специальный слоистый катод и жидкий электролит, удерживающий ионы натрия. Этим они улучшили взаимодействие с катодом и избавились от накопления кристаллов натрия.

После 1000 циклов зарядки и разрядки натрий-ионный аккумулятор все еще заряжался более чем на 80%. Этого недостаточно для того, чтобы начать использовать такие батарейки в смартфонах, но все же это важное достижение в сфере альтернативных аккумуляторов.

Авторы продолжат работать над своей разработкой. Они уверены, что можно добиться еще лучших результатов.

Натрий-ионные батарейки очень пригодятся для создания крупных хранилищ энергии. Это упростило бы переход на возобновляемую энергетику.

—
Научная статья была опубликована в ACS Energy Letters . DOI:10.1021/acsenergylett.0c00700
Источник: Science Alert .

Литий-ионные электронакопители сегодня можно встретить везде — они получили весьма широкое распространение среди масс. Такие изделия устраивают многих пользователей, однако технический прогресс не стоит на месте и рано или поздно, всенародно любимый литий-ион таки придётся чем-то заменять. Вариантов скажем так не мало и все они естественно имеют как свои преимущества перед Li-ion, так и недостатки.

Одним из самых многообещающих кандидатов на место наследника является натрий-ионный (Na-ion) накопитель, о котором собственно, мы и будем говорить в данной теме.

Содержание:

Развитие Na-ion

Реально, переход на новые разновидности источников питания назрел уже давно. Чтобы прогрессировать в различных сферах, особенно это касается автомобильной промышленности, нужны недорогостоящие и ёмкие электронакопители, а вот литий прибавляет в цене с каждым годом и вдобавок, вещество химически весьма активно и пожароопасно.

По результатам исследований учёные сделали выводы, что натриевые АКБ могут заменить Li-ion который сегодня используется в электронных девайсах и некоторых типах электрокаров. Но здесь акцент стоит сделать на том, что электроды должны быть выполнены именно из железа. Железо, а также натрий имеют широкое распространение в природе, поэтому если пустить их в ход, то себестоимость продукции снизится, а плотность энергии останется на уровне Li-ion накопителей.

В ноябре 2017 года французы из Electrochemical Energy Storage представили усовершенствованный Na-ion электроаккумулятор форм-фактора 18650, с напряжением 3,5 V и ёмкостью 90 Вт*ч/кг. Также устройство предлагает 2000 рабочих циклов без значительной потери ёмкости, по времени, это приблизительно 10 лет эксплуатации.

В 2019 году огромная натрий-ионная АКБ обладающая мощностью 100 кВт-ч была испытана китайскими учёными. Внушительных размеров батарея имеет в своём составе более чем 600 соединённых Na-ion аккумуляторных компонентов и отвечает за питание здания исследовательского центра.

Проблемы с натрий-ионом

Отличная идея, заменить натрием литий в производстве аккумуляторных батарей, однако не всё так просто оказалось с этой затеей. Всё дело застряло на размерах атомов элементов: как оказалось, атом лития во много раз меньше атома натрия, поэтому первый непринуждённо влезет туда, куда второй не поместится. Электрод будет просто не в состоянии аккумулировать ионы натрия. Именно это обстоятельство и стало камнем преткновения в обсуждаемой технологии.

Na-ion всё ещё пребывает в стадии разработки и профессора трудятся над продлением срока его эксплуатации, снижением времени зарядки и более высокой мощностью. Сегодня акцент сделан на усовершенствованиях конструкций Na-ion электробатарей, а конкретно, на выборе оптимальной структуры электрода и нахождении экологически безвредных материалов.

Такого изделия на данный момент нет в природе и не предвидится в ближайшее время. В основе источника питания лежит электрохимический процесс, поэтому приходится принимать во внимание ограничения плотности мощности и непродолжительный срок эксплуатации. Пользователи желают получить в своё распоряжение неиссякаемый запас энергии заключённый в скромном объёме, который должен быть доступным по цене, чистым и не опасным для окружающих.

За последние 150 лет аккумуляторные батареи совершенствовались не так интенсивно, как другие технологии. Современные серийные электронакопители держат относительно немного энергии, они громоздкие и служат не так долго, как хотелось бы.

Перспективы Na-ion батарей

В принципе, запасов лития на нашей планете ещё достаточно много, но ему будет тяжело покрыть нарастающий спрос на дешёвые источники энергии. Поэтому разработчики уже сейчас ищут более дешёвые альтернативы Li-ion АКБ.

Весьма перспективным направлением является Na-ion технология. Натрий на планете можно обнаружить практически везде и что самое главное, он будет обходиться намного дешевле лития. К примеру, вещество в больших объёмах содержится в морской воде и его можно легко извлекать оттуда, а можно и из поваренной соли.

Na-ion обладает практически теми же энергетическими характеристиками, что и литий-ион, однако натрий приблизительно в сотню раз дешевле лития! Также, весомым плюсом натрий-иона является то, что они могут безвредно разряжаться в ноль. Это делает их транспортировку и хранение более безопасными.

Натрий-ионные электронакопители функционируют по той же схеме, что и Li-ion изделия. Натрий так же эффективно теряет электроны и весьма приемлем для создания анода. Но у Na-ion имеет место существенный минус — весьма продолжительное время заряда и разряда. Такие девайсы берут и отдают слишком низкий ток, которого недостаточно для приведения в движение автомобильного электромотора.

Как уже было сказано выше, исследователи столкнулись с проблемой в виде слишком больших размеров ионов натрия, но всё же им удалось обойти это препятствие. Из-за того, что ионы натрия на 25% больше литиевых, они перемещаются не спешно и с затруднениями встраиваются в структуру электродов. Другая химическая активность и увеличенные атомы натрия обуславливают изменение устройства АКБ. Чтобы Na-ion мог иметь такой же показатель плотности энергии как у Li-ion, анод натриевого накопителя энергии должен удерживать большее число ионов.

Коллектив японских учёных под руководством Шиничи Комаба, разработал специальный материал, путём смешивания оксида железа, оксида натрия и оксида марганца. Этот порошок поместили в капсулу и нагревали двенадцать часов при температуре 900 градусов.

Ёмкость произведённой батареи — 190 мА•ч на 1 г при среднем напряжении 2,75 V. Катод можно изготовить из углерода либо диоксида титана и поднять тем самым напряжение до 3 V. Приблизительно такой показатель напряжения может дать пара батареек AA.

В распоряжении источника питания электроды, собранные из большого количества слоёв, а между ними солидный зазор, по которому словно по автобану и будут в ускоренном режиме передвигаться не малых размеров ионы натрия. Такая схема даёт возможность живей вводить электроны в решётку электродов и также быстро извлекать их оттуда. Новый электронакопитель демонстрирует высокую производительность: плотность тока в тысячу раз больше, чем у большинства других Na-ion источников энергии.

Это устройство обладает большой ёмкостью при максимальных токах: 72 мА·ч/г. При промежуточных значениях плотности тока (1 А/г), новое изобретение демонстрирует весьма шикарную ёмкость — до 160 мА·ч/г. Такой показатель сравним с лучшими Li-ion АКБ. Продолжительность жизни натрий-ионных электронакопителей также не подкачала: большое количество рабочих циклов при удержании 70% ёмкости. Говоря другими словами, машине оборудованной электротягой, с пробегом на одном заряде 200 километров, Na-ion АКБ прослужит 5-10 лет без значительного снижения характеристик.

Ещё одними преимуществом Na-ion является то обстоятельство, что они не имеют нужды в кобальте, который всё ещё нужен для Li-ion АКБ. Кроме того, натрий-ионные накопители энергии могут выпускаться на тех же производственных мощностях, что и литий-ионная продукция.

В то же время, изготовление Na-ion АКБ небольших размеров, может быть сложной задачей. Однако и крупные электронакопители могут быть полезны. К примеру, их можно использовать в сохранении ветровой либо солнечной энергии, здесь натрий-ион является идеальной кандидатурой.

Также, для Na-ion был создан новый твёрдый электролит в основе которого бороводороды. Применяя его, учёные из Швейцарии создали полностью твёрдый и стабильный источник питания с напряжением 3 V.

Заключение

Как видим, альтернативы литий-иону разрабатываются постоянно, но на данный момент сложно сказать, какая именно разновидность АКБ потеснит его на рынке в дальнейшем. Натрий-ион без сомнений, является достойным претендентом на это место, но, он ещё не имеет требуемых характеристик. Естественно, работы по его усовершенствованию ведутся и вряд ли разработчики занимающиеся развитием этой технологии упустят шанс выделиться на рынке.

Ну а нам остаётся только ждать, когда в продаже появятся Na-ion элементы с характеристиками литий-иона и сказочными ценниками при этом.

По данным SNE Research, в первом полугодии 2021-го CATL реализовала 34,1 ГВт•ч тяговых батарей (ячеек), заняв 29,9% мирового рынка. На втором месте — LG (28 ГВт•ч, 24,5% рынка), на третьем — Panasonic (17,1 ГВт•ч, 15% рынка). В сравнении с первым полугодием 2020-го три лидера увеличили поставки на 234,2%; 169,8% и 69% соответственно.

Китайская компания CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited) — крупнейший мировой поставщик батарей для электрокаров, сотрудничающий с десятками автопроизводителей, от BMW до Фольксвагена и от Мерседеса до Экспэнга. Неудивительно, что её разработки привлекают внимание. Вчера CATL показала в сети своё первое поколение натрий-ионных аккумуляторов. У них есть сильные и слабые стороны (о них ниже). Фирма CATL начала подготовку к промышленному внедрению этого типа ячеек, которое собирается осуществить к 2023 году.

Натриевые аккумуляторы (в нескольких вариациях) для индустрии не новинка. Весь вопрос в удачной конструкции с подбором материалов для электродов и другими тонкостями в конструкции и химии. Несколько лет экспериментов — и фирма получила приличную для данного типа батарей удельную ёмкость в 160 Вт•ч/кг. Анонсирован рост до 200 Вт•ч/кг во втором поколении. Но это всё же не выдающийся показатель.

Зато натрий-ионные ячейки CATL обладают высокой термической стабильностью, заряжаются за 15 минут до 80% при комнатной температуре, а главное — сохраняют более 90% ёмкости при температуре в минус 20 градусов по Цельсию. Компания сочла, что преимущества новых ячеек можно совместить с плюсами классических литиево-ионных. Потому вместе с этим проектом CATL представила аккумуляторную систему AB, в которой вместе будут работать и литиево-ионные, и натрий-ионные ячейки. Они будут смешаны в аккумуляторном блоке в некой оптимальной пропорции. Система управления (BMS) сможет прецизионно управлять ими, добиваясь наилучшей производительности. Такие тяговые блоки будут сравнительно ёмкими и мощными за счёт литиево-ионной части и при этом не спасуют в морозы за счёт натриевого компонента.

Бонус

Пользователь может вытащить зарядку на свет с помощью персонального штока (предполагается, что его возят в багажнике). Он блокируется и разблокируется со смартфона или брелока. Энергетическая компания UK Power Networks подключила первые пять таких колонок к сети, а некоторому числу автомобилистов раздали соответствующий доступ в качестве эксперимента. Позднее опыт будет расширен на пару лондонских районов и 150 зарядных точек.

Леонид Попов, 30 июля 2021 в 18:07. Фото: CATL, Darren Cool/Trojan Energy. Иллюстрация: CATL

Комментарии 428

Если вы про супер джет, то всё элементарно. Наши просто решили, нафиг заморачиваться, создавать всё своё, если можно как аирбас и боинг покупать всё у смежников. Но 2014ый их быстро вернул с небес на землю, свободный рыночек, ведь он такой свободный.

а зачем было ссориться…

Тут от РФ мало что зависит.

Не будем про политику.

Да норм, для лифов пойдет, главное размеры и адаптация…

конечно, нам не понять… миф о менее экологичных электромобилях (по причине производства и утилизации батарей) давно опровергнут

Немецкий автомобильный клуб ADAC учел такое возражение и сравнил автомобили одного и того же класса Golf с различными двигателями — бензиновыми, дизельными, газовыми, гибридными и чисто электрическими.

Вышло, что самый экологичный — автомобиль на сжиженном газе с примесью 15% биометана, а электрический хуже и бензинового, и даже дизельного. На электрокаре, по подсчетам ADAC, надо за 8 с половиной лет проехать 127 500 км, чтобы его углеродный след оказался меньше, чем у бензинового, и 219 000 км за 16 лет и 6 месяцев, чтобы обойти дизельный.
====
И так как мало какая машина там проходит 127 500 кроме коммерсов и такси, а так же по причине дтп, форс мажора, просто надоела, то получается, что электромобиль в общем срезе нисколько не экологичней ДВС. Вся эта фигня просто настолько выгодна бизнесу, что клали они на все большой болт.

ну да, продолжай выхлопом дышать и себя утешать

Прикольно когда адепт экологичности ездит на 4литровом, 2-тонном автомобиле. Как говорят в таких случаях- начни с себя, а потом лечи остальным.

это вторая машина, стоит в основном

ну да, продолжай выхлопом дышать и себя утешать

Движок с Евро 6 выбрасывает твёрдых частиц меньше, чем резина на этой-же машине. От резины тоже будете избавляться?

чушь… газолиновые сектанты такие смешные… почти как ГБОшники

Кто бы сомневался. Ведь мнение может быть только ваше и неправильное???

Вот интересно, других называют сектантами, а сами на официальное исследование экологического общества мирового уровня говорят "какая чушь" :-)
Уверен, была бы их воля — убивали бы несогласных.

Спасибо за данные.

А можно ссылку на оригинал?

Я слепой, в собственной ссылке не увидел :-)

Вуху!
Теперь будет ещё больше убийства природы ядовитыми химикатами для добычи щелочных металлов африканскими детьми!
Ещё больше неперерабатываемых аккумуляторов!

Надеюсь сарказм.
Натрия хоть жопой жри.

Да, но не в чистом виде, а в основном в виде хлоридов.
И добывается он либо нагревание до высоких температур (сжиганием угля), либо электролизом с высокими затратами энергии (а электричество на планете тоже в основном добывается сжиганием угля).

Интересно, сколько нужно тонн угля сжечь, чтобы сделать один такой аккумулятор?

Ну и, да, что натрия много — это вовсе не значит, что он безвреден. Бария или свинца в природе тоже дофига, это не делает их полезными.

Давай сравним с литием. Если уж это говно выгодное…

Электролиз расплава поваренной соли:
Затраты электроэнергии составляют примерно 15 кВт x ч на 1 кг натрия[17].

100р за килограмм. Короче, примерно на уровне алюминия. Хлор тоже куда то применят, т.е. цена еще снизится.

В общем ты понял, что не много.
1кВт*ч = 3.6МДж * 15 = 54МДж — 1.5кг метана, уголь он разный но в пределах 1.5-3 кг угля. Вообще ни о чем.

Спасибо за расчёты, это круто.

Правда, как Вы верно заметили, речь про расплав соли, который требует температуры в 801 градус, и тоже требует энергии, впрочем, это от 1 МДж для получения на выходе 1 кг натрия, не считая потерь на поддержание температуры.

Только всё-таки не 1,5 кг угла, а 3 кг каменного угля.
Но нам интересней сравнение с бензином — это около 1,3 кг бензина (1 литр).
На один аккумулятор нужно сколько натрия?
Например, на производство батареи стандартной "Теслы" модели "С" нужно 63 кг лития.
Конкретная технология в данном случае непонятна, но объёмы сравнимы, т.к. принципиально это те же аккумуляторы, но с другим щелочным металлом в основе.
Т.е. чтобы произвести 1 батарею нам нужно сжечь полный бак автомобиля, не менее 60 литров бензина.

Чтобы зарядить условные 90 кВт*ч или примерно 400-450 км пробега, если помнить, что 60% энергии производится из сжигания углеводородов, мы получим, без учёта КПД зарядок и потерь при передаче и хранении, необходимо сжечь ещё эквивалентно одному полному баку бензина современного автомобиля.
При том, что на полном баке в 60 литров современные автомобили в смешанном цикле способны проехать более 600 км, а по трассе (где, кстати, у электромобилей напротив, повышенный расход) — и 900 км, вдвое больше.

Забавно, кстати, получается, при выработке энергии для зарядки электромобилей тратится больше топлива, чем если бы непосредственно энергию сжигания передавали бы на колёса.
Это, конечно, логично — КПД тепловых генераторов сравним с КПД ДВС, но при этом до, собственно, колёс электромобиля нужно потерять ещё часть энергии из-за КПД электромотора, а также при потерях на всех промежуточных этапах.
Но всё же как-то неожиданно.

Давай так, цена натрия сравнима с ценой алюминия. Ты против алюминиевых кузовов? Нет, тогда нефиг к натрию цепляться.
КПД ДВС в городе не ф писю… очень низкий, на трассе у дизеля уже +- сопоставим с КДП от выработки электроэнергии на ТЭС и доставки ее до электромотора (сети, заряд АКБ, инвертор). Так что в среднем по больнице КПД у электричек выше.
Но у дизеля отклик на газ хреновее, вообще с ЭМ ни один ДВС и близко не стоял, он прям сплошной компромисс.
И подумай, что на ЭМ нужны не понторезки типа Тесли и всяких Е-Тронов, а аналоги Рио, с простой электроникой, без КПП (или край две передачи, а 7 как сейчас), без 2 сек до 100. Это все не нужно.
Просто щас есть JAC iEV7S за 2.5 мульта, а будет он стоить 2 мульта, он начнет уже двигать рынок. В теории у него ресурс дикий. Но лучше электро-рио за 1.5 мульта, с ресурсом в 500-1000ткм до замены батарей. Ресурс у ЭМ и так дикий.

Да где я вообще про цену-то говорил? :-)
Кстати, производство аллюминия — тоже крайне энергозатратный процесс, требующий сжигания большого количества энергоресурсов.

Мой постулат состоит в том, что производство аккумуляторов — это крайне грязный процесс, и снижение выбросов при использовании электромобиля относительно современных ДВС, с учётом выработки электроэнергии на техпроцесс и на зарядку, либо крайне мало, и проявляется только через много лет использования электромобиля, либо вообще отсутствует, а вред экологии из-за необходимости использовать ядовитые реагенты и открытые методы добычи щелочных металлов — точно превосходит ДВС.

Я "цепляюсь" не конкретно к натрию, а к натриевым аккумуляторам. Но, в частности, да, к натрию, как их основной части.

КПД у ДВС низкий в принципе, и город/не город — на самом деле не играет принципиальной роли (не все в Москве, Питере и Ёбурге живут), но не надо забывать, что при выработке электричества КПД ещё ниже, и выбросов куда больше. А поверх всего этого накладываем потери на доставке (кстати, до 50%) и зарядке (ещё 20-30%, плюс в батарее. И, также, не надо забывать, что аккумулятор в принципе обладает большим мёртвым весом, чем бензиновые баки (в 2 раза), так ещё и натриевый вдвое менее эффективный, и при этом вдвое более тяжёлый, чем, скажем, литиевый, т.е. ещё больше мёртвого груза, даже если не учитывать, что никто не заставляет ездить с полным баком, да это и невозможно, т.е. практически бензобак легче литий-ионного или литий-полимерного акумулятора в среднем в 3-4 раза, и легче натриевого в 12 раз как минимум. Это ведь тоже фактически снижает КПД электродвигателя.
Так что я сильно сомневаюсь, что КПД электродвигателя, с учётом всех этих проблем и нюансов превосходит ДВС, или даже сравним.

Насчёт крутящего момента — да, разумеется электротрансмиссия лучше механической.

У электромобилей цена — не единственная проблема, но и она, честно говоря, на данный момент объективна: для организации производства электромобилей, нужны огромные капитальные вложения.
Но вопрос даже в другом. Это у нас в России электричество практически ничего не стоит, а по большей части мира затраты на электричество вовсе не такие божеские.
Плюс, опять же, инфраструктура, которая также крайне плохо развита, и на её развитие нужно тоже дофига затрат, которые, опять же, будут заложены в цену электромобилей.
А ещё увеличение добычи электричества, особенно в пиковые моменты (что никак не может быть обеспечено ветро- и гелиопарками).

Чтобы производить понторезки, не нужно перестраивать огромные заводы и переучивать десятки и сотни тысяч сотрудников. Достаточно пяти-шести "гигафэктори" (читай — обычных заводов) по всему миру со штатом в несколько тысяч человек на каждый.
Дешёвые машины куда сложнее в разработке, а тут ещё не обкатана сама схема, и высок риск прогореть, вложившись в крупный завод.
Когда в случае с малотиражными машинами всегда можно остановиться и переиграть, как, например, было с Tesla Roadster EP1, который не то чтобы был успешен, и производился в убыток. Обкатали кое-какие решения — собрали статистику отзывов — сделали другую модель (модель "С") — тиражировали свой опыт.
С условными "Рио" так не получится.

Всё-таки полтора мульта — это много, даже на сегодняшний день.
Наиболее популярны автомобили минимальной цены, и "средний сегмент" ограничивается примерно 20-24-мя средними зарплатами по стране. Сегодня это 1 млн. ("Фольксваген Поло", "Киа Рио" и т.п. не совсем голые) десять лет назад — 500-600 тысяч ("Форд Фокус" 2).
2 миллиона — это всё-таки уже выше среднего. Тем более, за китайца, тем более, за электрического, и то и другое ещё не заслужило доверия.

Ну и инфраструктура. Где обычные люди, которые ездят на "Рио", или даже на "Октавиях" и "Сидах" смогут найти зарядку на ночь? Из окна 12-го этажа хрущёвки скидывать удлинитель во двор? :-)

Натрий-ионные аккумуляторы поставили рекорд ёмкости и долговечности

Исследователи из Сеульского национального университета (Южная Корея) во главе с Йонг Юк Паком (Young-Uk Park) представили новую модификацию натрий-ионных батарей, обладающих весомыми преимуществами перед нынешними литий-ионными разработками.

Общее устройство натрий-ионного аккумулятора. (Иллюстрация EMSL.)

Но у них есть и несомненный плюс: ёмкость устройств на столь крупных ионах в теории существенно выше, чем у литиевых, находящихся на конвейере сегодня. Быть может, с низкой живучестью всё же можно что-то сделать?

Группа Йонг Юк Пака создала новый катод для натрий-ионных аккумуляторов, который содержит ванадиевые окислительно-восстановительные пары, предохраняющие систему от разрушения и в то же врем позволяющие иметь более высокую, чем обычно, ёмкость. По заявлениям разработчиков, новые аккумуляторы имеют до 600 Вт·ч на килограмм веса, что в 2,5–6 раз больше, чем у серийных литиевых батарей, присутствующих на рынке сегодня. Кстати, лучший предшествующий натриевый образец располагал лишь 520 Вт·ч/кг (на 13% меньше).

Что со стабильностью? После 100 циклов зарядки-разрядки ёмкость нового накопителя падает на 5%, однако после этого процесс деградации начинает резко замедляться, и через 500 циклов ёмкость снижается лишь до 84%. Более длительные циклы испытаний ещё только ждут новинку, но уже сейчас показатель сравним с цифрами литиевых батарей предыдущего поколения, и во много раз больше, чем у натриевых предшественников. Для электромобилей, где нужно работать с частой зарядкой-разрядкой в течение, скажем, десятилетия, технология пока ещё не очень пригодна, хотя после доведения живучести до ума натрий-ионные батареи вполне способны совершить здесь настоящую революцию, наконец-то подарив нам доступные электромобили с дальностью хода во много сотен километров.

Сравнение нового катодного материала для натрий-ионных батарей с его предшественниками убедительно демонстрирует серьёзнейший прогресс, которого удалось добиться корейским материаловедам. (Иллюстрация Park, et al.)

Но ещё раньше нас с вами затронут более близкие перспективы. Натрий стоит почти в 30 раз меньше, и батареи из него будут куда дешевле литиевых. Причём ресурсы для его добычи есть везде, вспомните хотя бы обычную поваренную соль, то есть хлорид натрия. А вот литиевые соли почему-то встречаются реже, и самые концентрированные их запасы вообще находятся в Афганистане — поди добудь их…

Что лучше: натрий ионные или литий ионные аккумуляторы?

Из-за своего недорогого потенциала накопления энергии и обилия нетоксичных материалов натриево-ионные аккумуляторы становятся все более конкурентоспособной альтернативой их литий-ионным братьям, что является предметом исследований среди ученых. Однако технология до сих пор не была коммерциализирована.

В ходе исследования, проведенного Институтом сверхпроводимости и электронных материалов Университета Вуллонгонга (ISEM), было введено в эксплуатацию 30 кВт-ч натриево-ионных батарей на насосной станции Sydney Bondi Service, расположенной рядом со знаменитым пляжем Бонди.

Система включает модуль возобновляемой энергии с солнечной батареей 6 кВт, систему управления энергией и временную литий-ионную батарею. Sydney Water будет использовать литий-ионные аккумуляторы в течение 12 месяцев для проверки системы управления энергопотреблением, прежде чем переходить на натриево-ионные аккумуляторы.

Система будет вырабатывать около 8000 кВтч энергии в год — больше, чем необходимо на насосной станции Bondi для собственных нужд.

Этот пилот может быть масштабирован, учитывая, что Sydney Water имеет сеть из более чем 780 канализационных насосных станций.

От имени австралийского правительства ARENA ранее объявила о финансировании проекта Smart Sodium Storage на сумму 2,7 млн. Долларов США, в рамках которого будут разрабатываться и демонстрироваться натриево-ионные аккумуляторы в области возобновляемых источников энергии.

Читайте также: