У натрій-іонних батарей виявили прикрий недолік: на що вони категорично нездатні

Сьогодні практично будь-який пристрій для зберігання енергії, підключений до фотоелектричних елементів, використовує LiFePO4 (LFP), пише hackaday.com. Це тип літій-іонної батареї, що перезаряджається, яка використовує літій-залізо-фосфат як катодний матеріал. Батареї такого типу дуже популярні — вони менш схильні до ризиків загоряння порівняно з іншими типами літій-іонних акумуляторів, володіють довгим терміном служби (від 5 до 10 тисяч циклів перезарядки), показують високу ефективність і витривалість.

Прихильники альтернативних натрій-іонних батарей стверджують, що варіанти на основі натрію кращі — і частково це справді так, але є сфера, в якій такі акумулятори безсилі. З'ясувалося, що натрій-іонні батареї не підходять для зберігання сонячної енергії.

Експерт Вілл Проуз, на якого посилається видання, протестував і розібрав Na+ акумулятор, щоб довести це. Для експерименту він узяв акумулятор Hysincere з номінальною напругою 12 В і ємністю 100 Агод.

Як зазначив Проуз, нижча номінальна напруга порівняно з 12,8 В у LFP — лише частина загальної картини. Він підкреслив, що практично вся корисна ємність LFP перебуває в дуже вузькому діапазоні напруг, зі значними відхиленнями тільки при досягненні рівня заряду >98% або <10%.

Це означає, що існує ціла ділянка розрядної кривої Na+, яку неможливо використовувати, і зарядні пристрої відмовляться заряджати навіть технічно цілком справні Na+-акумулятори через низьку напругу комірок. У цифрах це означає, що Проуз отримав ємність лише 82 Агод з акумулятора із заявленою ємністю 100 Агод. І це при тому, що акумулятор на основі натрію коштує вдвічі дорожче за аналогічний LFP-акумулятор.

Однак навіть після корекції цього фактора внутрішній опір Na+-акумуляторів, мабуть, все одно буде значно вищим, що забезпечує ККД за цикл 60-92%. Це занадто мало, адже у LFP такий показник становить 95-99%.

За підсумками експерименту фахівець заявив, що, поки ситуація не зміниться, він не бачить якогось блискучого майбутнього для натрієвих батарей (за винятком хіба що використання їх як мережевого накопичувача або стартерного акумулятора для дуже холодного клімату).

Раніше стало відомо, що нові батареї працюють утричі довше за літій-іонні аналоги. Тоді йшлося про літій-залізо-фосфатні батареї.

Також повідомлялося, що батареї коштуватимуть копійки. Виявляється, в цьому може допомогти звичайне залізо — воно здатне замінити дорогий і рідкісний літій.