Očekává se, že nákladově efektivní sodíkové baterie nahradí lithiové baterie

Sodíkové iontové baterie se tiše objevují jako vysoce profilovaná nová technologie skladování energie. Ve srovnání s dobře známými lithium-iontovými bateriemi mají sodno-iontové baterie mnoho zajímavých funkcí a potenciálu. Zdroje sodíku jsou relativně bohaté a široce dostupné. Sodíkové baterie také fungují dobře z hlediska hustoty skladování energie a lze je použít v mnoha oblastech, včetně elektrických vozidel.

Princip a definice sodíkové iontové baterie

Sodík-iontové baterie jsou technologií dobíjecích baterií podobnou lithiovým bateriím, ale velmi se liší v surovinách. Sodno-iontové baterie používají sodíkové ionty k přenosu náboje mezi kladnými a zápornými elektrodami baterie k ukládání a uvolňování energie, zatímco lithium-iontové baterie využívají k přenosu náboje ionty lithia.

Když je sodík-iontová baterie nabitá, sodíkové ionty opouštějí materiál kladné elektrody a pohybují se elektrolytem do materiálu záporné elektrody, kde se skladují. Tento proces je reverzibilní, což znamená, že sodík-iontové baterie lze mnohokrát nabít a vybíjet. Když je třeba uvolnit uloženou energii, baterie funguje obráceně, přičemž ionty sodíku se uvolňují z negativního materiálu a vracejí se zpět do pozitivního materiálu prostřednictvím elektrolytu, čímž vzniká elektrický proud.

Naproti tomu výhodou sodíkových iontových baterií je široká dostupnost a relativně nízké náklady na zdroje sodíku a hojná přítomnost sodíku v zemské kůře z něj činí udržitelnější možnost. Zásoby lithia jsou relativně vzácné a těžba a zpracování lithia může mít také určité dopady na životní prostředí. Sodík-iontové baterie jsou proto při zvažování udržitelnosti ekologičtější možností.

Sodno-iontové baterie jsou však stále v raných fázích vývoje a komercializace a ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi stále existují určité výrobní problémy, jako jsou větší rozměry, vyšší hmotnost a pomalejší nabíjení a vybíjení. Očekává se však, že s pokrokem technologie a hloubkovým výzkumem se sodík-iontové baterie stanou bateriovou technologií s širokými vyhlídkami na uplatnění.

Absolutní výhody sodíkových iontových baterií

Významnou výhodou sodíkových iontových baterií je jejich nízká cena, jasná výhoda oproti lithiovým bateriím. Lithiové baterie používají lithium jako surovinu a cena lithia zůstala vysoká, díky čemuž je těžba a zpracování kovového lithia extrémně výnosným podnikáním. Výrobní cena kovového lithia na tunu je asi 5 000 až 8 000 USD.

Stojí za zmínku, že 5 000 až 8 000 dolarů jsou pouze náklady na těžbu a výrobu lithia a tržní cena lithia je mnohem vyšší než toto číslo. Lithium se na trhu prodává za více než desetinásobek tohoto množství, podle veřejných údajů newyorské soukromé investiční společnosti, která investuje do odvětví elektrických vozidel.

Vezměme si jako příklad Spojené státy americké, vzhledem k obrovským ziskovým maržím investoři a banky dychtí investovat nebo půjčovat na projekty těžby lithia nebo zpracování lithia. Spojené státy dokonce poskytují hledačům a zpracovatelům lithia granty v hodnotě desítek milionů dolarů. Lithium není na Zemi neobvyklé, ale nebylo považováno za velmi cenné, dokud se nezačal rozbíhat prodej elektromobilů.

Jak poptávka stoupá, průmysl se snaží otevřít nové doly a zpracovatelské závody zvyšují svou kapacitu pro zpracování rudy. Cena lithia prudce rostla a postupně se vytvořil monopolní trh. Automobilky se také začaly obávat nedostatku lithia a rostoucích cen. Do byznysu s lithiem se přímo zapojí i velké automobilky, jako je Tesla. Úzkost automobilek ohledně suroviny lithium dala vzniknout sodíkovo-iontovým bateriím.