Долгие годы литий оставался безальтернативным королем рынка аккумуляторов, несмотря на его дороговизну и сложность добычи. Однако независимый анализ коммерческой натрий-ионной батареи от китайского производителя Hina показал, что индустрия стоит на пороге масштабных перемен.
Группа немецких инженеров из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена провела глубокое тестирование 120 натриевых ячеек нового поколения. Результаты их работы, опубликованные в журнале Cell Reports Physical Science, превзошли самые оптимистичные ожидания научного сообщества.
Архитектура уровня Tesla
Ученые просветили аккумуляторы рентгеновскими лучами и подвергли их серии тестов под разной нагрузкой при температурах от −20°C до 45°C. Главным открытием стала удивительная однородность и высокое качество сборки ячеек. Инженеры обнаружили двойной алюминиевый токосъемник без вкладок — архитектурное решение, которое снижает электрическое сопротивление и улучшает охлаждение. Подобная конфигурация сегодня активно используется в передовых батареях компании Tesla.
«Высокая мощность и стабильность этой батареи делают ее крайне привлекательной для коммерческого транспорта, где доступность ресурсов и цена играют большую роль, чем максимальная дальность пробега», — отметил ведущий исследователь Мориц Шютте.
Преимущества и вызовы
Главный козырь новой технологии кроется в самом натрии — он дешев и буквально в неограниченных количествах присутствует в природе, что позволяет полностью нивелировать кризисы цепочек поставок, присущие литиевой отрасли. Кроме того, натриевые батареи отлично отдают ток на холоде.
Тем не менее, у технологии еще есть слабые места. Несмотря на хорошую работу в мороз, заряжать такие аккумуляторы при низких температурах пока проблематично и требует внедрения сложных систем терморегуляции. Также ученые обнаружили в катоде неравномерные скопления меди, что требует дальнейшего изучения процессов старения батареи. Если производителям удастся решить проблему зарядки на холоде и немного повысить плотность энергии, натриевые аккумуляторы смогут радикально удешевить переход планеты на чистую энергию.
Ранее Наука Mail рассказывала, что две компании подписали партнерство для создания батарей для электросамолетов большой дальности.
