Інженери в Китаї представили нову конструкцію натрієво-сірчаної батареї, яка пропонує потенційно безпечнішу та дешевшу альтернативу літій-іонній технології. Цей прорив усуває зростаючі занепокоєння щодо безпеки літію, зростання цін і вразливості ланцюга постачання.
Проблема з літієм
Літій-іонні батареї живлять безліч пристроїв, від смартфонів до електромобілів. Однак їхня залежність від літію створює серйозну проблему: літій схильний до перегріву, може спалахнути за певних умов, його дорого та екологічно проблематично видобувати з природних джерел. Попит на літій швидко зростає, що робить ці проблеми ще більш актуальними.
Попередні спроби створити натрієво-сірчані батареї зазнали невдачі
Натрієво-сірчані батареї давно вважалися життєздатною альтернативою, але попередні ітерації мали критичні обмеження. Попередні конструкції вимагали великої кількості металевого натрію, що робило їх непрактичними для широкого використання через проблеми безпеки та вартості. Їм також було важко ефективно проводити необхідні хімічні реакції при кімнатній температурі. Як зазначили дослідники в нещодавньому дослідженні в Nature, «використання значної кількості металевого натрію… ставить під загрозу безпеку та економічну ефективність».
Новий прорив
Китайська дослідницька група подолала ці перешкоди, оптимізувавши хімічну реакцію всередині акумулятора. У їх конструкції використовується високовольтна безелектродна структура, яка надійно працює за кімнатної температури. Нова батарея досягає напруги розряду 3,6 В, що є значним покращенням порівняно з 1,6 В у попередніх моделях.
Переваги в ціні та безпеці
Кажуть, що нова натрієво-сірчана батарея буде значно дешевшою у виробництві, ніж існуючі альтернативи, з ціною, яка може бути в 100 разів нижчою, ніж існуючі натрієві батареї. Важливо відзначити, що він використовує негорючий електроліт, на відміну від нестабільних рідких електролітів у стандартних літій-іонних батареях. Така негорючість вирішує серйозну проблему безпеки, пов’язану з літій-іонними технологіями.
Потрібні подальші дослідження
Дослідники підкреслюють, що довгострокова та масштабна безпека хімії акумуляторів все ще вимагає ретельної оцінки. Незважаючи на це застереження, дизайн обіцяє вирішити поточний ланцюжок поставок і проблеми безпеки в технологіях зберігання енергії.
Потенційні програми
Команда вважає, що їх безелектродна натрієво-сірчана батарея добре підходить для накопичення енергії в мережевому масштабі та живлення носимої електроніки. Його поєднання економічності, безпеки та продуктивності може зробити його проривною силою на ринку акумуляторів.
Зрештою, ця нова технологія акумуляторів є важливим кроком до більш сталого та безпечного майбутнього для зберігання енергії. Ключовим є те, чи зможуть ці лабораторні результати забезпечити стабільну та надійну роботу в масштабі.
