Очікується, що літієві батареї замінять рентабельні натрієві батареї

Натрій-іонні батареї тихо з’являються як нова високопрофільна технологія зберігання енергії. У порівнянні з добре відомими літій-іонними батареями, натрій-іонні батареї мають багато захоплюючих функцій і потенціалу. Ресурси натрію відносно рясні та широко доступні. Натрієві батареї також добре працюють з точки зору щільності накопичення енергії та можуть використовуватися в багатьох галузях, включаючи електромобілі.

Принцип і визначення іонно-натрієвої батареї

Натрієво-іонні батареї — це технологія акумуляторних батарей, схожа на літієві батареї, але вони сильно відрізняються сировиною. Натрієво-іонні батареї використовують іони натрію для передачі заряду між позитивним і негативним електродами батареї для зберігання та вивільнення енергії, тоді як літій-іонні батареї використовують іони літію для передачі заряду.

Коли натрієво-іонний акумулятор заряджається, іони натрію залишають матеріал позитивного електрода та переміщуються через електроліт у матеріал негативного електрода для зберігання. Цей процес оборотний, тобто натрієво-іонні акумулятори можна заряджати та розряджати багато разів. Коли накопичену енергію потрібно вивільнити, батарея працює у зворотному порядку, коли іони натрію вивільняються з негативного матеріалу та повертаються до позитивного матеріалу через електроліт, створюючи електричний струм.

Навпаки, перевагою натрієво-іонних акумуляторів є широка доступність і відносно низька вартість ресурсів натрію, а велика кількість натрію в земній корі робить їх більш стійким варіантом. Ресурси літію є відносно дефіцитними, тому видобуток і переробка літію також може мати певний вплив на навколишнє середовище. Тому натрій-іонні батареї є більш екологічним варіантом з точки зору екологічності.

Проте натрій-іонні батареї все ще знаходяться на ранніх стадіях розробки та комерціалізації, і все ще існують певні проблеми виробництва порівняно з літій-іонними батареями, такі як більший розмір, більша вага та повільніші швидкості заряду та розряду. Проте з розвитком технологій і поглибленими дослідженнями очікується, що натрій-іонні батареї стануть акумуляторною технологією з широкими перспективами застосування.

Безсумнівні переваги натрій-іонних акумуляторів

Істотною перевагою натрій-іонних акумуляторів є їх низька вартість, явна перевага перед літієвими. Літієві батареї використовують літій як сировину, і ціна на літій залишається високою, що робить видобуток і обробку металевого літію надзвичайно прибутковим бізнесом. Виробнича вартість металевого літію за тонну становить від 5000 до 8000 доларів США.

Варто зазначити, що від 5000 до 8000 доларів США – це лише вартість видобутку та виробництва літію, а ринкова ціна літію значно вища за цю цифру. Відповідно до публічних даних нью-йоркської приватної інвестиційної компанії, яка інвестує в індустрію електромобілів, літій продається на ринку більш ніж у десять разів більше.

Беручи до прикладу Сполучені Штати, враховуючи величезну норму прибутку, інвестори та банки охоче інвестують або кредитують проекти з видобутку або переробки літію. Сполучені Штати навіть надають гранти на десятки мільйонів доларів розвідникам і переробникам літію. Літій не є рідкістю на Землі, але він не вважався дуже цінним, поки не почалися продажі електромобілів.

У міру зростання попиту промисловість намагається відкрити нові шахти, а збагачувальні заводи збільшують свої потужності з переробки руди. Ціна на літій стрімко зростає, поступово формуючи монопольний ринок. Автовиробники також почали турбуватися про дефіцит літію та зростання цін. Навіть великі автовиробники, такі як Tesla, безпосередньо братимуть участь у літієвому бізнесі. Занепокоєння автовиробників з приводу літію як сировини спричинило появу натрієво-іонних акумуляторів.