
ФОТО: Колаж Авто24|
Катодні матеріали на основі заліза (Fe) стають пріоритетними для натрій-іонних акумуляторів
Найбільший позитив у тому, що завдяки достатку натрію на Землі, низькій його вартості та сприятливому окисно-відновному потенціалу світовий автопром відтепер не буде залежати від кількох родовищ та високих цін на добутий літій.
Експерти журналу Royal Society of Chemistry (Королівське хімічне товариство 2026) з посиланням на дослідження вчених Токійського наукового університету повідомляють, що такі висновки зроблено після проведення великої кількості досліджень катодних матеріалів на основі заліза.
Читайте також Тягові батареї електромобілів служать довше, ніж очікувалося: дослідження
До успіху прийшли через невдачі
На перших порах результати були невтішні, бо катоди SIB зіткнулися з кількома проблемами, що виливалося у низьку продуктивність акумулятора.
Однак це не зупинило досліди. Зрештою, вдалося підвищити структурну стабільність, сприяти швидкій кінетиці Na+ та досягти кращих електрохімічних характеристик.
Натрій-іонний акумулятор працює майже так само, як літій-іонний, але:
- замість іонів Li⁺ рухаються іони Na⁺;
- натрій дешевший і більш доступний, ніж літій.
Читайте також Скільки прослужить акумулятор електромобіля
Відтак натрій-іонні акумулятори (SIB) вважаються потенційною альтернативою літій-іонним акумуляторам (LIB) завдяки схожим принципам роботи, економічній ефективності, а також великій та стабільній доступності ресурсів натрію. І це вже позитив.
Технологія виробництва простіша і дешевша
Натрій для акумуляторів переважно виготовляють промисловим шляхом, а не добувають у чистому вигляді, оскільки він занадто активний і в природі зустрічається лише у сполуках.
Ось як це працює:
- Сировина (видобуток). Спочатку добувають солі натрію з морської води або підземних покладів. Це значно дешевше та екологічніше, ніж видобуток літію.
- Виробництво металу. Чистий метал, який потрібен для анодів або хімічних процесів, отримують шляхом електролізу розплавлених солей.
- Натрій-іонні акумулятори. У найсучасніших батареях використовують не чистий метал, а сполуки (іони) натрію, що інтегрують у катод і анод під час складного технологічного процесу виготовлення.
- Природні ресурси натрію добувають, а готову речовину для роботи батареї виготовляють на заводах.
Читайте також Скільки проїде електромобіль з розрядженою батареєю взимку: експеримент
Про які переваги йде мова
Постулат привабливості вчені побачили в тому, що іони натрію потребують менше енергії для формування енергетичних кластерів у нанопорах вуглецю відносно такого ж процесу в середовищі іонів літію. Це дає ряд переваг – вони тримають потенціал довше, що збільшує пробіг, а також заряджаються швидше, що мінімізує час силового відновлення батареї.
Окрім цього, вчені зазначають стійкість натрію до температурних коливань. Таким чином в умовах тріскучих морозів півночі та спеки півдня натрій-іонна батарея SIB будь-якої розмірної групи, у т.ч. для важких вантажних автомобілів, автобусів великої розмірної групи ефективніша.
Читайте також У Європі купують лише третину авто з ДВЗ: решту – електричні та гібридні
Окремий фактор привабливості вбачається в стійкості до загоряння. Якщо літій-іонна батарея у разі займання в русі, під час стоянки чи зарядки практично не піддається гасіння на водою, ні піною чи іншими сучасними методами боротьби з відкритим вогнем, то натрій-іонний акумулятор у виграшів.
В чому позитив натрій-іонної батареї:
- мінімізовано самозаймання через "тепловий розгін";
- не схильні до вибухів під час зіткнення автомобіля в аварії;
- не спалахує при ушкодженні зовнішніми факторами;
- має нижчу собівартість як сировини, її видобутку та переробки відносно літію;
- відсутність дефіцити покладів, як це маємо з літієм;
- нижча вартість електромобіля.
Читайте також На ринку автомобілів ЄС акумуляторні авто вперше обійшли дизельні
В очікуванні буму на електротягу
Низька вартість сировини та висока стабільність натрій-іонних акумуляторів виходять тепер на перший план для масштабних створень накопичувачів та зберігання енергії для електромобілів різних типів та розмірних груп.
Оскільки в електромобілях акумуляторна батарея допоки один з найдорожчих атрибутів комплектування, то з масовим випуском натрій-іонних батарей ціна на таку техніку відчутно впаде і це прискорить перехід на акумуляторні машини як в приватному секторі, так і в комерційному.
Читайте також Hyundai знайшла можливість здешевлення власних електромобілів
Постулат привабливості вбачається у кращому ціннику, більшій відстані пробігу, швидшій зарядці і поліпшеній пожежній безпеці.