Prispevek na spletnem portalu LiveScience v rubriki Technology o tem, da znanstveniki trdijo, da nova natrij-ionska baterija ponuja cenejšo in varnejšo alternativo konvencionalnim litij-ionskim sistemom, kar utira pot za bolj trajnostna električna vozila. V nadaljevanju podjamo kratek povzetek prispevka.

Preboj pri natrij-ionskih (Na-ion) baterijah s trdnim elektrolitom

Raziskovalci so razvili novo tehnologijo natrij-ionskih (Na-ion) baterij s trdnim elektrolitom, ki naj bi dopolnila ali nadomestila konvencionalne litij-ionske (Li-ion) baterije s tekočim elektrolitom, ki se uporabljajo v napravah in električnih vozilih.

Ključne prednosti pred litij-ionskimi (Li-ion) baterijami

• Povečana varnost:
  • Nova baterija uporablja nevnetljiv trdni elektrolit, za razliko od visoko vnetljivih organskih tekočih elektrolitov v komercialnih Li-ion baterijah.
  • Na-ion baterije so manj nagnjene k “toplotnemu pobegu” (samovzdržna verižna reakcija, ki povzroča visoke temperature in lahko vodi v požar ali eksplozijo) zaradi stabilnejših katodnih materialov in nižjega elektrokemijskega potenciala natrijevih ionov.
• Stroški in dostopnost: Natrij je na voljo v izobilju, kar bi lahko močno znižalo skupne stroške dobavne verige baterij.
• Trajnost: Na-ion baterije je lažje reciklirati kot Li-ion baterije, saj vsebujejo manj nevarnih snovi in ne vsebujejo težkih kovin.
• Prednosti za omrežje: Tehnologija bi lahko pomagala ublažiti varnostne pomisleke na lokacijah baterijskih sistemov za shranjevanje energije (angl. Battery energy storage system – BESS) in pospešila uvajanje shranjevanja energije iz obnovljivih virov.

Tehnologija in zmogljivost

• Znanstveniki so ustvarili trden material, ki vsebuje žveplo in klor, da bi omogočili prevodnost, hkrati pa zagotovili vrhunsko stabilnost.
• Nova baterija je dosegla Coulombov izkoristek 99,26 % po 600 ciklih polnjenja, kar se približuje zmogljivosti Li-ion baterij (99 % ali več).
• Raziskovalna skupina je potrdila gibanje ionov z uporabo naprednih rentgenskih orodij v objektu Canadian Light Source, kanadskem nacionalnem sinhrotronu.

Uporaba in sprejetje v industriji

• Potencialne uporabe vključujejo električna vozila in kritične sisteme, kot so omrežni sistemi BESS.
• Naslednji koraki raziskovalcev vključujejo dokazovanje optimalnega ravnovesja med varnostjo in energijsko gostoto ter razvoj proizvodne metode, ki omogoča masovno proizvodnjo.
• Vodilni v industriji, ki delajo na Na-ion tehnologiji:
  • CATL (največji proizvajalec baterij na svetu) serijsko proizvaja Na-ion baterije na svoji platformi “Naxtra”; v avtomobilih jih pričakujemo do leta 2026.
  • Kitajski avtomobilski velikan BYD razvija Na-ion baterije za namene omrežnega shranjevanja energije.

Povzetek prispevka kot predstavitev z zdrski:

URL: https://www.livescience.com/technology/electric-vehicles/new-battery-breakthrough-could-make-electric-cars-and-grid-scale-storage-far-safer