Какой материал для электродов (катода и анода) может прийти на замену редкому литию?
В прошлой заметке мы рассказали вам об аккумуляторах, которые используются в современных электромобилях. И как вы могли заметить, они все являются разновидностями литий-ионных аккумуляторов, то есть для хранения электроэнергии и питания электромобиля используются ионы лития. С быстрым развитием портативных электронных устройств и электромобилей, производство литий-ионных аккумуляторов достигло беспрецедентных масштабов. Это неизбежно приводит к большому потреблению ресурсов лития. На самом деле литий не является распространенным элементом, содержание которого в земной коре составляет лишь 0,0065%. Он также распределен в Мире неравномерно — 70% которого распространены в Южной Америке. Поэтому ученые начали смотреть на натрий

Натрий – это более дешевый и более доступный материал, чем литий, поэтому натрий-ионные аккумуляторы могут быть альтернативой литий-ионным аккумуляторам, которые сейчас доминируют на рынке. Натрий, с подобными физико-химическими свойствами к литию в той же основной группе, очень распространен, и его количество в земной коре занимает шестое место. Что еще важнее, натрий распространен по всему миру, совершенно независимо от ресурсов и географии. Поэтому Na-ion батареи имеют очень большое преимущество в ресурсах перед Li-ion батареями. С другой стороны, Na-ion батареи имеют большие потенциальные экономические преимущества из-за низкой цены на натрий
Натрий-ионные аккумуляторы – это достаточно новая технология, выпуск первых образцов начался только в 2013 году. С тех пор многие компании и ученые работают над улучшением характеристик и снижением стоимости натрий-ионных аккумуляторов

В то время как CATL является первой китайской компанией, которая представила натрий-ионные батареи еще в 2021 году, BYD, вероятно, будет одной из первых, кто будет использовать такие батареи в серийных автомобилях. BYD планирует начать массовое производство натрий-ионных аккумуляторов в 2024 году, и первыми автомобилями, которые их получат, станут BYD Qin EV, Dolphin и недавно выпущенная Seagull то есть «чайка» на русском. Последняя будет выпускаться с двумя вариантами аккумуляторной батареи – батареей LFP Blade, которая предоставляет 405 км запаса хода, и второй, меньшей натриево-ионной батареей, которая предоставит 300 км пробега

А вот первым, в феврале 2023 года, было китайское совместное предприятие Volkswagen и JAC, которое показало первый автомобиль с натриево-ионным аккумулятором – Sehol EX10. Электромобиль имеет аккумуляторную батарею емкостью 25 кВт/ч и плотностью энергии 120 Вт/кг. Натрий-ионный EX10 имеет запас хода 252 км и поддерживает быструю зарядку током от 3C до 4C. Аккумулятор поставила компания HiNa Battery, которая была основана в 2017 году и в том же году разработала свою первую натриево-ионную батарею

В прошлом натриево-ионные аккумуляторы были недостаточно эффективными для использования в электромобилях. Согласно Chemical and Engineering News, батареи на основе натрия обычно содержат лишь около двух третей объема литиевой батареи такого же размера. HiNa Battery меняет это. В течение 10 лет компания разрабатывала лучшие натрий-ионные батареи для автобусов, миниатюрных транспортных средств и домашних накопителей энергии. В прошлом году она построила первое в мире предприятие по массовому производству материалов для натриевых батарей. В конце 2022 года HiNa Battery запустила свою первую линию по производству натрий-ионных аккумуляторов мощностью 10 ГВт-ч

Заинтересованность к технологии продиктован ее значительными преимуществами, а именно:
- Доступность материалов – натрия, который очень легко добывать, он широко распространен по всей планете. Технология получения натрия очень проста и может быть реализована практически в любой точке планеты
- Стоимость 1 кВт-ч у натрий ионных батарей на 60-70% ниже, чем у литиевых аналогов
- Дополнительное снижение стоимости обусловлено тем, что внедрение технологии не потребует значительных инвестиций. Наладить производство можно на тех же технологических линиях, на которых ранее выпускались литиевые аккумуляторы. Например, батареи Natron изготавливаются с использованием тех же инструментов и оборудования, которые используются для производства литий-ионных батарей
- Устойчивое функционирование при низких температурах, емкость аккумулятора практически не меняется даже при -20°C
- Безопасность эксплуатации – прежде всего очень низкий риск теплового разгона и последующего самовозгорания, которое может привести к взрыву
- Экологичность – при изготовлении натрий-ионных АКБ не используются токсичные материалы, их повреждение не представляет опасности для живых организмов. Важно отметить, что они могут быть легко и дешево утилизированы, для этого не требуются сложные технологические процессы

Если анализировать недостатки, то основной – это относительно короткий период эксплуатации, число циклов заряд/разряд составляет около 2-3 тысяч. У первых моделей отмечалась довольно низкая скорость зарядки, но сейчас этот недостаток практически устранен. Хотя этот параметр и ощутимо уступает показателям литиевых батарей

В соответствии с текущим бурным применением литий-ионных аккумуляторов, через несколько десятилетий оно будет сильно ограничено ресурсами лития. И ограничения будут более строгими. Поэтому именно массовое производство натриево-ионных аккумуляторов сможет исправить эту ситуацию
Читать дальше
Похожие записиЧитать дальше
Последние новости, которые могут вас заинтересовать
-
Rolls-Royce начала глобальные испытания Project Nightingale
Rolls-Royce проведет проверку механизма багажника эксклюзивного родстера Nightingale стоимостью $9,5 млн, открыв и закрыв его 15 000 раз до передачи ключей покупателям. Настолько строгие ресурсоемкие тесты должны гарантировать абсолютную надежность всех 100 экземпляров лимитированной серии на протяжении десятилетий эксплуатации Открывают ли мультимиллионеры багажники собственными руками или доверяют это персоналу – вопрос риторический. Однако тот, кому […]
24 сентября 2026 -
Фантастическая Cupra Tindaya готовится к серийному производству!
Испанский бренд Cupra официально подтвердил, что эффектный и агрессивный концепт Tindaya станет серийным автомобилем. Эта новость обещает добавить головную боль немецким автопроизводителям, привыкшим делить между собой европейский рынок премиальных кроссоверов. Новый электрокар займет место флагмана в линейке бренда, расположившись на ступеньку выше моделей Tavascan и Terramar. Своими главными целями на рынке испанцы откровенно называют такие […]
26 мая 2026 -
Американцы показали первый кузов серийного Rivian R2
Американский производитель электромобилей Rivian сделал весомый шаг к серийному производству своего нового кроссовера R2. Генеральный директор компании, RJ Скериндж, опубликовал фото первого кузова R2, собранного уже с использованием промышленных штампов — не выставочного макета, а фактической заготовки будущего серийного электромобиля Если Вы не увлекаетесь индустрией автомобилестроения, событие может показаться обыденным. Но в действительности — это […]
22 марта 2025