Oczekuje się, że opłacalne baterie sodowe zastąpią baterie litowe

Baterie sodowo-jonowe po cichu wyłaniają się jako nowa, głośna technologia magazynowania energii. W porównaniu ze znanymi akumulatorami litowo-jonowymi, akumulatory sodowo-jonowe mają wiele ekscytujących funkcji i potencjału. Zasoby sodu są stosunkowo obfite i powszechnie dostępne. Baterie sodowe sprawdzają się również dobrze pod względem gęstości magazynowania energii i mogą być stosowane w wielu dziedzinach, w tym w pojazdach elektrycznych.

Zasada i definicja baterii sodowo-jonowej

Baterie sodowo-jonowe to technologia akumulatorów podobna do baterii litowych, ale różnią się znacznie pod względem surowców. Baterie sodowo-jonowe wykorzystują jony sodu do przenoszenia ładunku pomiędzy dodatnią i ujemną elektrodą akumulatora w celu magazynowania i uwalniania energii, natomiast akumulatory litowo-jonowe wykorzystują jony litu do przenoszenia ładunku.

Podczas ładowania akumulatora sodowo-jonowego jony sodu opuszczają materiał elektrody dodatniej i przemieszczają się przez elektrolit do materiału elektrody ujemnej w celu przechowywania. Proces ten jest odwracalny, co oznacza, że ​​akumulatory sodowo-jonowe można wielokrotnie ładować i rozładowywać. Kiedy zachodzi potrzeba uwolnienia zmagazynowanej energii, akumulator działa odwrotnie, jony sodu są uwalniane z materiału ujemnego i zawracane do materiału dodatniego przez elektrolit, tworząc prąd elektryczny.

Natomiast zaletą akumulatorów sodowo-jonowych jest szeroka dostępność i stosunkowo niski koszt zasobów sodu, a obfita obecność sodu w skorupie ziemskiej sprawia, że ​​jest to opcja bardziej zrównoważona. Zasoby litu są stosunkowo ograniczone, a wydobycie i przetwarzanie litu może również mieć pewien wpływ na środowisko. Dlatego akumulatory sodowo-jonowe są bardziej ekologiczną opcją, jeśli chodzi o zrównoważony rozwój.

Jednakże akumulatory sodowo-jonowe znajdują się wciąż na wczesnym etapie rozwoju i komercjalizacji, a w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi nadal istnieją pewne wyzwania produkcyjne, takie jak większy rozmiar, większa waga oraz wolniejsze tempo ładowania i rozładowywania. Jednakże wraz z postępem technologii i dogłębnymi badaniami oczekuje się, że akumulatory sodowo-jonowe staną się technologią akumulatorów o szerokich perspektywach zastosowań.

Absolutne zalety akumulatorów sodowo-jonowych

Istotną zaletą akumulatorów sodowo-jonowych jest ich niski koszt, co stanowi wyraźną przewagę nad akumulatorami litowymi. Baterie litowe wykorzystują lit jako surowiec, a cena litu pozostaje wysoka, co sprawia, że ​​wydobycie i przetwarzanie litu metalicznego jest niezwykle dochodowym biznesem. Koszt produkcji litu metalicznego na tonę wynosi około 5 000–8 000 USD.

Warto zauważyć, że od 5 000 do 8 000 dolarów to tylko koszt wydobycia i produkcji litu, a cena rynkowa litu jest znacznie wyższa od tej kwoty. Według publicznych danych nowojorskiej firmy private equity inwestującej w branżę pojazdów elektrycznych lit jest sprzedawany na rynku za ponad dziesięciokrotnie wyższą kwotę.

Biorąc za przykład Stany Zjednoczone, biorąc pod uwagę ogromne marże zysku, inwestorzy i banki chętnie inwestują lub udzielają pożyczek na projekty związane z wydobyciem lub przetwarzaniem litu. Stany Zjednoczone zapewniają nawet dziesiątki milionów dolarów dotacji poszukiwaczom i przetwórcom litu. Lit nie jest rzadkością na Ziemi, ale nie był uważany za bardzo cenny, dopóki sprzedaż samochodów elektrycznych nie zaczęła rosnąć.

Wraz ze wzrostem popytu przemysł stara się otwierać nowe kopalnie, a zakłady przetwórcze zwiększają swoją zdolność do przetwarzania rudy. Cena litu gwałtownie rośnie, stopniowo tworząc rynek monopolistyczny. Producenci samochodów również zaczęli martwić się niedoborami litu i rosnącymi cenami. Nawet najwięksi producenci samochodów, tacy jak Tesla, bezpośrednio zaangażują się w biznes litowy. Obawy producentów samochodów dotyczące surowca litowego doprowadziły do ​​powstania akumulatorów sodowo-jonowych.