Očekuje se da će isplative natrijumske baterije zamijeniti litijumske baterije

Natrijum-jonske baterije tiho se pojavljuju kao nova tehnologija za skladištenje energije visokog profila. U poređenju sa dobro poznatim litijum-jonskim baterijama, natrijum-jonske baterije imaju mnogo uzbudljivih karakteristika i potencijala. Resursi natrijuma su relativno obilni i široko dostupni. Natrijumske baterije takođe imaju dobre performanse u smislu gustine skladištenja energije i mogu se koristiti u mnogim poljima, uključujući električna vozila.

Princip i definicija natrijum jonske baterije

Natrijum-jonske baterije su tehnologija punjivih baterija slična litijumskim baterijama, ali se uvelike razlikuju u sirovinama. Natrijum-jonske baterije koriste natrijeve ione za prijenos naboja između pozitivnih i negativnih elektroda baterije za skladištenje i oslobađanje energije, dok litijum-jonske baterije koriste litijum ione za prijenos naboja.

Kada se natrijum-jonska baterija napuni, ioni natrija napuštaju materijal pozitivne elektrode i kreću se kroz elektrolit u materijal negativne elektrode za skladištenje. Ovaj proces je reverzibilan, što znači da se natrijum-jonske baterije mogu puniti i prazniti mnogo puta. Kada se uskladištena energija treba osloboditi, baterija radi obrnuto, pri čemu se ioni natrija oslobađaju iz negativnog materijala i vraćaju pozitivnom materijalu kroz elektrolit, stvarajući električnu struju.

Nasuprot tome, prednost natrijum-jonskih baterija je široka dostupnost i relativno niska cijena resursa natrijuma, a obilno prisustvo natrijuma u zemljinoj kori čini ih održivijom opcijom. Resursi litijuma su relativno oskudni, a rudarstvo i prerada litijuma takođe mogu imati određene uticaje na životnu sredinu. Stoga su natrijum-jonske baterije zelenija opcija kada se razmatra održivost.

Međutim, natrijum-jonske baterije su još uvijek u ranoj fazi razvoja i komercijalizacije i još uvijek postoje neki proizvodni izazovi u usporedbi s litijum-jonskim baterijama, kao što su veća veličina, veća težina i sporije brzine punjenja i pražnjenja. Međutim, s napretkom tehnologije i dubinskim istraživanjem, očekuje se da će natrijum-jonske baterije postati tehnologija baterija sa širokim izgledima za primjenu.

Apsolutne prednosti natrijum-jonskih baterija

Značajna prednost natrijum-jonskih baterija je njihova niska cena, jasna prednost u odnosu na litijumske baterije. Litijumske baterije koriste litijum kao sirovinu, a cena litijuma je ostala visoka, što rudarstvo i preradu litijumskog metala čini izuzetno profitabilnim poslom. Troškovi proizvodnje metala litijuma po toni su oko 5.000 do 8.000 USD.

Vrijedi napomenuti da je 5.000 do 8.000 dolara samo trošak rudarenja i proizvodnje litijuma, a tržišna cijena litijuma je mnogo viša od ove brojke. Litijum se na tržištu prodaje za više od deset puta veću količinu, prema javnim podacima privatne investicijske kompanije sa sjedištem u New Yorku koja ulaže u industriju električnih vozila.

Uzimajući Sjedinjene Države kao primjer, s obzirom na ogromnu profitnu maržu, investitori i banke su željni ulagati ili kreditirati projekte rudarstva ili prerade litijuma. Sjedinjene Države čak daju desetine miliona dolara vrijednih grantova istraživačima i prerađivačima litijuma. Litijum nije neuobičajen na Zemlji, ali se nije smatrao veoma vrednim sve dok prodaja električnih automobila nije počela da raste.

Kako potražnja raste, industrija se bori da otvori nove rudnike i postrojenja za preradu povećavaju svoje kapacitete za preradu rude. Cijena litijuma raste, postepeno formirajući monopolsko tržište. Proizvođači automobila su takođe počeli da brinu o nestašici litijuma i rastućim cenama. Čak će se i veliki proizvođači automobila kao što je Tesla direktno uključiti u posao sa litijumom. Zabrinutost proizvođača automobila oko sirovog litijuma dovela je do natrijum-jonskih baterija.