Натрій-іонний акумулятор

Натрій-іонний акумулятор (Na-ion) — це тип електричного акумулятора, який має практично ідентичні до літій-іонного акумулятора енергетичні характеристики, але вартість застосовуваних в ньому матеріалів значно нижча (натрій приблизно в 100 разів дешевший від літію). Тому в найближчі роки очікується широке поширення таких акумуляторів замість літієвих, в тому числі в електромобілях. Великою перевагою натрій-іонних батарей є безшкідливість розряду до нуля, що робить більш безпечним їх перевезення і зберігання.

Схема натрій-йонного акумулятора

Історія

Розробка цього типу акумулятора йшла незвично довго, з 1990-х, а серійний випуск розпочався лише на початку 2015 року (компанія Aquion Energy випустила першу Na-Ion батарею в форматі батареї 18650)[1]. Продовження досліджень швейцарськими вченими дозволило в 2017 році одержати значно більшу стабільність ємності по числу циклів заряд-розряд[2].

Складності в заміні літію більш дешевшим натрієм виникли через різницю розмірів катіонів натрію Na+ і літію Li+: більший діаметр перших ускладнював створення сепараторів.

В листопаді 2017 французька компанія Electrochemical Energy Storage (RS2E) анонсувала нову покращену батарею формату 18650, що мала напругу 3,5 В, ємність 90 Вт*год/кг, кількість циклів заряд-розряд понад 2000 без суттєвої втрати ємності, що відповідає приблизно 10 рокам експлуатації[3][4].

Характеристики

Натрій-іонний акумулятор видає напругу 3,6 В, володіє ємністю не менше 115 А*год/кг після 50 циклів, розрахункову повну ємність (по катоду) 400 Вт*год/кг[5]. Ресурс акумуляторів обмежував можливість комерційного використання, але після 2015 року вдалося значно збільшити число циклів роботи, використовуючи багатошаровий оксидний катод[6].

Примітки
  1. Натрий-ионные аккумуляторы — в массы! - Магазин аккумуляторов. akkumag.ru. Процитовано 11 жовтня 2018.
  2. L. Duchêne, R.-S. Kühnel, E. Stilp, E. Cuervo Reyes, A. Remhof. A stable 3 V all-solid-state sodium–ion battery based on a closo-borate electrolyte // Energy & Environmental Science. — 2017. — Vol. 10, no. 12. — С. 2609–2615. — ISSN 1754-5706 1754-5692, 1754-5706. — DOI:10.1039/C7EE02420G.
  3. Lamoureux, Manon (29 листопада 2017). Tiamat se lance dans la production de batteries sodium-ion. Flottes Automobiles (fr-FR). Процитовано 11 жовтня 2018.
  4. A Battery Revolution in Motion (англ.). CNRS News. Процитовано 11 жовтня 2018.
  5. Ellis, B. L.; Makahnouk, W. R. M.; Makimura, Y.; Toghill, K.; Nazar, L. F. {{{Заголовок}}}.
  6. Barker, J.; Heap, R.J.; Roche, N.; Tan, C.; Sayers, R.; Lui, Y. {{{Заголовок}}}.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.