Тиімді натрий батареялары литий батареяларын ауыстырады деп күтілуде

Натрий-иондық аккумуляторлар энергияны сақтаудың жоғары профильді жаңа технологиясы ретінде тыныш дамып келеді. Белгілі литий-иондық батареялармен салыстырғанда, натрий-иондық батареялар көптеген қызықты мүмкіндіктерге және әлеуетке ие. Натрий ресурстары салыстырмалы түрде көп және кеңінен қол жетімді. Натрий батареялары сонымен қатар энергияны сақтау тығыздығы бойынша жақсы жұмыс істейді және көптеген салаларда, соның ішінде электрлік көліктерде қолданылуы мүмкін.

Натрий-иондық аккумулятордың принципі және анықтамасы

Натрий-иондық батареялар литий батареяларына ұқсас қайта зарядталатын батарея технологиясы болып табылады, бірақ олар шикізатта айтарлықтай ерекшеленеді. Натрий-иондық батареялар энергияны сақтау және босату үшін батареяның оң және теріс электродтары арасында зарядты тасымалдау үшін натрий иондарын пайдаланады, ал литий-иондық батареялар зарядты тасымалдау үшін литий иондарын пайдаланады.

Натрий-иондық аккумулятор зарядталғанда, натрий иондары оң электрод материалынан шығып, электролит арқылы сақтау үшін теріс электрод материалына өтеді. Бұл процесс қайтымды, яғни натрий-ионды батареяларды бірнеше рет зарядтауға және разрядтауға болады. Сақталған энергияны босату қажет болғанда, батарея кері бағытта жұмыс істейді, натрий иондары теріс материалдан босатылып, электролит арқылы оң материалға оралып, электр тогын жасайды.

Керісінше, натрий-иондық батареялардың артықшылығы натрий ресурстарының кең қолжетімділігі және салыстырмалы түрде төмен құны болып табылады, ал натрийдің жер қыртысында көп болуы оны тұрақты нұсқаға айналдырады. Литий ресурстары салыстырмалы түрде аз және литийді өндіру және өңдеу қоршаған ортаға белгілі бір әсер етуі мүмкін. Сондықтан, натрий-иондық батареялар тұрақтылықты қарастырғанда жасыл нұсқа болып табылады.

Дегенмен, натрий-иондық аккумуляторлар әлі де дамудың және коммерцияландырудың бастапқы сатысында және литий-ионды батареялармен салыстырғанда үлкен өлшем, ауыр салмақ, зарядтау мен разряд жылдамдығының баяулауы сияқты кейбір өндірістік қиындықтар әлі де бар. Дегенмен, технологияның және терең зерттеулердің дамуымен натрий-иондық батареялар кең қолдану перспективалары бар батарея технологиясына айналады деп күтілуде.

Натрий-иондық батареялардың абсолютті артықшылықтары

Натрий-иондық аккумуляторлардың маңызды артықшылығы - олардың төмен құны, литий батареяларына қарағанда айқын артықшылығы. Литий батареялары литийді шикізат ретінде пайдаланады, ал литийдің бағасы жоғары болып қалды, бұл литий металын өндіру мен өңдеуді өте тиімді бизнеске айналдырды. Бір тонна литий металын өндіру құны шамамен 5000-8000 АҚШ долларын құрайды.

Айта кетейік, 5 000 доллардан 8 000 долларға дейін литийді өндіру мен өндіруге кететін шығын ғана, ал литийдің нарықтық бағасы бұл көрсеткіштен әлдеқайда жоғары. Нью-Йоркте орналасқан электрлі көлік индустриясына инвестиция салатын жеке меншік компанияның жария деректеріне сәйкес, литий нарықта он еседен астам бағаға сатылады.

Америка Құрама Штаттарын мысалға ала отырып, үлкен пайда маржасын ескере отырып, инвесторлар мен банктер литий өндіру немесе литий өңдеу жобаларын инвестициялауға немесе несие беруге ынталы. Америка Құрама Штаттары тіпті литий барлаушылары мен өңдеушілеріне ондаған миллион долларлық гранттар береді. Литий жер бетінде сирек емес, бірақ ол электромобильдердің сатылымы басталғанға дейін өте құнды болып саналмады.

Сұраныс артқан сайын өнеркәсіп жаңа кеніштер ашуға және өңдеу зауыттары кенді өңдеуге арналған қуаттылықты арттыруға тырысады. Литийдің бағасы көтеріліп, бірте-бірте монополиялық нарықты қалыптастырды. Автоөндірушілер де литий тапшылығы мен бағаның өсуіне алаңдай бастады. Тіпті Tesla сияқты ірі автокөлік өндірушілері литий бизнесіне тікелей араласады. Автокөлік өндірушілердің литий шикізатына алаңдауы натрий-иондық аккумуляторларды тудырды.