Дешевый и доступный в большом количестве материал, такой как соль, может многое предложить миру науки, и одна из областей, где он может иметь решающие значение, это производство аккумуляторных батарей.
Использование соли может помочь нам избежать значительной части затрат с поиском более дефицитного лития, и китайский гигант CATL, работает над созданием первой коммерческой натриево-ионной батареи.
Подобно литиевым батареям, которыми питаются смартфоны, ноутбуки и большая часть современного мира, натриевые батареи также перемещают ионы между двумя электродами, когда устройство заряжается и разряжается. Но ионы натрия создают несколько проблем, которых нет у ионов лития. Ионы больше по размеру и склонны к образованию примесей, которые сокращают срок службы батареи. Кроме того, они не предлагают плотности энергии, близкой к проверенному литию.
В последнее время исследователи предложили несколько многообещающих решений этих проблем. Некоторые использовали дополнительную соль, чтобы аккумуляторы работали на большие расстояния, некоторые добавили тонкие слои меди для повышения их производительности, а другим удалось упаковать высокую плотность энергии в стандартный отраслевой формат 18650.
CATL заявляет, что ее исследователи преодолели эти проблемы с натриево-ионными батареями, используя твердый и пористый углеродный материал для анода и изменив структуру другого материала, называемого Prussian White, для перегруппировки электронов. Они составляют ключевые компоненты первой коммерческой натрий-ионной батареи компании, которая может похвастаться впечатляющими характеристиками.
Утверждается, что он имеет плотность энергии до 160 Втч / кг, что пока далеко от плотности, предлагаемой литиевыми батареями до 285 Втч / кг. Его можно зарядить до 80 процентов емкости за 15 минут при комнатной температуре и сохранить 90 процентов емкости при температуре -20 ° C (-4 ° F).
С этой целью CATL заявляет, что ее новая натриевая батарея хорошо подходит для электрического транспорта, особенно в более холодных регионах. Надо сказать, что плотность энергии литиевых батарей является одним из факторов, сдерживающих электрический транспорт, особенно когда речь идет об авиации, и плотность 160 Втч / кг не решит эту проблему. Однако в некоторых областях транспорта могут быть нишевые приложения для гораздо более дешевого аккумуляторного решения, но CATL также придумала способ решить эту проблему плотности.
Наряду со своей натриевой батареей компания также выпустила комбинированное решение для хранения, которое она называет батареей AB. Он включает в себя как натрий-ионные, так и литий-ионные элементы в одной системе со специально разработанным алгоритмом, управляющим потоком энергии, компенсирующим более низкую плотность натрий-ионного компонента и оптимизирующим его производительность.
Компания заявляет, что аккумулятор также может быть адаптирован для использования в более крупномасштабных накопителях энергии. Компания CATL, поставляющая батареи для Tesla , заявляет, что планирует создать производственную цепочку для развертывания своей натриевой батареи в 2023 году.
