Оптимистичная, но реалистичная перспектива для натриевых батарей

Международные исследователи проанализировали потенциал накопителей энергии на основе натрия и обнаружили, что последние технические достижения достигаются быстрее, чем в отношении литий-ионных батарей, которые изучались в течение трех десятилетий. Однако проблемы остаются до того, как натрий станет альтернативой литию.

Ученые из европейских учреждений попытались оценить, могут ли натриево-ионные батареи (НИБ) представлять собой дополнительный вариант к литий-ионным устройствам.

Перспективные натриево-ионные батареи

Ученые из Уорикского университета (Великобритания), Института Гельмгольца (Германия), Ульмского и Гумбольдского университетов (Берлин), французских институтов - Колледжа Франции, Университета Пикарди Жюля Верна и Университета Бордо (Франция), Института энергетических технологий (Норвегия) и испанской компании CIC energiGUNE - представили свои выводы в работе "Проблемы сегодняшнего дня для будущих батарей на основе натрия": От материалов до параметров элементов, опубликованных в Journal of Power Sources и на сайте ScienceDirect.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Группа проанализировала электродные материалы и системы электролитов в натриево-ионных устройствах, а также экстраполированные метрики и показатели эффективности. "Текущая разработка [из] имеющихся в настоящее время лучших материалов для натриево-ионных ячеек должна позволить приблизиться к энергетической плотности современного поколения литий-ионных коммерческих элементов", - сказано в статье. Исследователи отметили, что разработка новых электродных материалов для НИБ переживает бурный рост благодаря знаниям, полученным в области химии, разработанной для литий-ионных батарей.

В качестве наиболее перспективных материалов для положительных электродов были названы слоистые оксиды, полианионные соединения и прусские синие аналоги (PBA), а также были оценены преимущества и проблемы трех семейств материалов с точки зрения плотности энергии, скоростной способности, цикличности, стоимости и долговечности.

Ученые также проанализировали пять классов материалов для введения отрицательных электродов, включая оксиды углерода и титана, легирующие соединения, материалы конверсионного типа и системы смешанного легирования-конверсии.

Популярное содержание
Натриево-ионные устройства могут показать наибольшие перспективы для стационарного накопления энергии, согласно статье. "В этой области натриево-ионные батареи имеют потенциал доминирования на рынке будущего, представляя собой наиболее перспективную систему для восполнения разрыва между производством и использованием энергии путем обеспечения надежности энергоснабжения", - сказала соавтор исследования, Ивана Хаса. "Тем не менее, высокомощные приложения в области электрифицированных автомобилей являются потенциальной нишевой областью применения для НИБ".

В качестве других перспективных решений по хранению энергии были названы натриево-воздушные батареи (Na/O2),  натриево-серные аккумуляторы (Na/S), а также полностью твердотельные натриевые батареи (Na-ASSB). "Однако, несмотря на значительные достижения, уровень их технологической готовности все еще далек от применения", - отмечается в статье. "В настоящее время серьезными конкурентами ЛИБ [литий-ионным батареям] могут считаться только НИБ, которые потенциально могут стать образцом "зеленых", безопасных, устойчивых и недорогих технологий хранения энергии будущего".

Исследователи, которые отметили, что для повышения производительности высоковольтных, емких, долговечных и эффективных натриево-ионных устройств требуется больше исследований, также провели предварительную оценку жизненного цикла конкурирующих технологий хранения и пришли к выводу, что натриево-ионные батареи обладают рядом экологических преимуществ по сравнению с литий-ионными устройствами. опубликовано econet.ru по материалам pv-magazine.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet