Očakáva sa, že nákladovo efektívne sodíkové batérie nahradia lítiové batérie

Sodíkovo-iónové batérie sa potichu objavujú ako nová vysokoprofilová technológia skladovania energie. V porovnaní so známymi lítium-iónovými batériami majú sodíkovo-iónové batérie mnoho zaujímavých funkcií a potenciálu. Zdroje sodíka sú relatívne bohaté a široko dostupné. Sodíkové batérie tiež fungujú dobre z hľadiska hustoty skladovania energie a možno ich použiť v mnohých oblastiach vrátane elektrických vozidiel.

Princíp a definícia sodíkovej iónovej batérie

Sodno-iónové batérie sú technológiou nabíjateľných batérií podobnou lítiovým batériám, ale veľmi sa líšia v surovinách. Sodno-iónové batérie používajú sodíkové ióny na prenos náboja medzi kladnými a zápornými elektródami batérie na ukladanie a uvoľňovanie energie, zatiaľ čo lítium-iónové batérie používajú na prenos náboja lítium-iónové ióny.

Keď je sodíkovo-iónová batéria nabitá, ióny sodíka opúšťajú materiál kladnej elektródy a presúvajú sa cez elektrolyt do materiálu zápornej elektródy na uskladnenie. Tento proces je reverzibilný, čo znamená, že sodíkovo-iónové batérie možno mnohokrát nabiť a vybiť. Keď je potrebné uvoľniť uloženú energiu, batéria funguje opačne, pričom ióny sodíka sa uvoľňujú z negatívneho materiálu a vracajú sa späť do pozitívneho materiálu cez elektrolyt, čím vzniká elektrický prúd.

Naproti tomu výhodou sodíkovo-iónových batérií je široká dostupnosť a relatívne nízke náklady na zdroje sodíka a hojná prítomnosť sodíka v zemskej kôre z neho robí udržateľnejšiu možnosť. Zásoby lítia sú relatívne vzácne a ťažba a spracovanie lítia môže mať tiež určité vplyvy na životné prostredie. Sodíkovo-iónové batérie sú preto ekologickejšou možnosťou pri zvažovaní udržateľnosti.

Sodíkovo-iónové batérie sú však stále v počiatočných štádiách vývoja a komercializácie a v porovnaní s lítium-iónovými batériami stále existujú určité výrobné problémy, ako sú väčšie rozmery, vyššia hmotnosť a pomalšia rýchlosť nabíjania a vybíjania. Očakáva sa však, že s pokrokom technológie a hĺbkovým výskumom sa sodíkovo-iónové batérie stanú technológiou batérií so širokými aplikačnými vyhliadkami.

Absolútne výhody sodíkovo-iónových batérií

Významnou výhodou sodíkovo-iónových batérií je ich nízka cena, jasná výhoda oproti lítiovým batériám. Lítiové batérie používajú lítium ako surovinu a cena lítia zostala vysoká, vďaka čomu je ťažba a spracovanie kovového lítia mimoriadne ziskové. Výrobné náklady kovového lítia na tonu sú približne 5 000 až 8 000 USD.

Stojí za zmienku, že 5 000 až 8 000 dolárov sú len náklady na ťažbu a výrobu lítia a trhová cena lítia je oveľa vyššia ako tento údaj. Lítium sa na trhu predáva za viac ako desaťnásobok tohto množstva, podľa verejných údajov súkromnej investičnej spoločnosti so sídlom v New Yorku, ktorá investuje do odvetvia elektrických vozidiel.

Ak vezmeme za príklad Spojené štáty americké, vzhľadom na obrovské ziskové marže investori a banky dychtivo investujú alebo požičiavajú na projekty ťažby lítia alebo spracovania lítia. Spojené štáty dokonca poskytujú náborom a spracovateľom lítia granty v hodnote desiatok miliónov dolárov. Lítium nie je na Zemi nezvyčajné, ale nepovažovalo sa za veľmi cenné, kým sa nezačal rozbiehať predaj elektrických áut.

Ako dopyt stúpa, priemysel sa snaží otvárať nové bane a spracovateľské závody zvyšujú svoju kapacitu na spracovanie rudy. Cena lítia prudko stúpala a postupne sa vytvoril monopolný trh. Výrobcovia automobilov sa tiež začali obávať nedostatku lítia a rastúcich cien. Dokonca aj veľké automobilky ako Tesla sa priamo zapoja do biznisu s lítiom. Úzkosť výrobcov automobilov nad surovinou lítium viedla k vzniku sodíkovo-iónových batérií.