Нов китайски модел на натриево-йонна батерия, представян като алтернатива на литиево-йонните клетки, широко използвани в електромобилите е преминал ключов тест за производителност. Изследователите твърдят, че резултатите от проучването са обещаващ знак, че технологията на натриево-йонните батерии може да се превърне в по-евтина алтернатива за използване в електромобили и мащабни системи за съхранение на енергия.

В момента литиево-йонните батерии доминират в сектора за съхранение на енергия благодарение на своята ефективност и висока енергийна плътност и се използват широко в съвременните технологии – от смартфони до електромобили. Те обаче страдат и от редица недостатъци, включително ограничения си експлоатационен живот и проблема с недостига на ресурси. Повече от половината от световните запаси от литий произхождат само от три южноамерикански държави – Аржентина, Боливия и Чили. Китай, който е основен производител на литиеви батерии е принуден да инвестира значителни средства в проекти в тези държави, за да си осигури доставки.

Именно тук натриево-йонните батерии имат ключово предимство. За разлика от лития, натрият е в изобилие, което означава, че преминаването към натриево-йонни клетки би могло да намали разходите за батерии и притесненията, свързани с веригата на доставки.

Натриево-йонните батерии биха могли да бъдат от особено голямо значение за електромобилите с по-малък пробег или за търговските електромобили, при които по-ниската цена и достъпността на ресурсите са по-важни от максималния пробег, твърдят учените. В рамките на проучването изследователите анализираха 120 клетки от „Hina“ – водещ китайски стартъп, който пуска на пазара натриево-йонни (Na-ion) батерии от ново поколение при различни реални експлоатационни условия.

Те оцениха работата на натриево-йонните батерии на „Hina“ при различни нива на ток и температура, вариращи от -20 до +45 градуса Целзий. Учените също така изследваха вътрешността на батериите с рентгенови лъчи и ги разглобиха, за да анализират размерите на електродите, състава на материалите и вътрешните структури. Изследователите установиха, че дизайнът на елемента намалява електрическото съпротивление и спомага за по-равномерно разпределение на температурата в целия елемент.

Този дизайн, според учените, много наподобява архитектурата, използвана понастоящем в литиевите батерии на Tesla. Проучването също така идентифицира няколко области, в които натриево-йонните батерии изостават от настоящите литиево-йонни технологии. Екипът наблюдава също така високи концентрации на мед в някои части на катода на батерията, което, според учените „повдига интересни въпроси относно ролята ѝ в производителността и стареенето“.

Проучването потвърди, че клетките „като цяло имат по-ниска енергийна плътност от най-добрите литиево-йонни клетки“, каза той, като отбеляза, че „технологията като цяло е по-малко развита“. Учените заявиха, че има възможност за подобряване на ефективността на зареждането на натриево-йонните батерии при ниски температури и че ще са необходими допълнителни проучвания, за да се провери това.