Натрий-ионный аккумулятор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема натрий-ионного аккумулятора

Натрий-ионный аккумулятор (Na-ion) — тип электрического аккумулятора, который имеет практически идентичные литий-ионному аккумулятору энергетические характеристики, но стоимость применяемых в нём материалов значительно ниже (натрий примерно в 100 раз дешевле лития). Поэтому в ближайшие годы ожидается широкое распространение таких аккумуляторов взамен литиевых, в том числе в электромобилях. Большим преимуществом натрий-ионных батарей является безвредность разряда до нуля, что делает более безопасной их перевозку и хранение[1].

История[править | править код]

Разработка этого типа аккумулятора шла необычно долго, с 1990-х, а серийный выпуск начался лишь в начале 2015 года (компания Aquion Energy (англ.) выпустила первую Na-Ion батарею в формате батареи 18650)[2]. Продолжение исследований швейцарскими учёными позволило в 2017 году получить значительно большую стабильность ёмкости по числу циклов заряд-разряд[3].

Трудность в замене лития более дешёвым натрием возникла из-за разницы размеров катионов натрия Na+ и лития Li+: больший диаметр первых затруднял создание сепараторов.

В ноябре 2017 французская компания Electrochemical Energy Storage (RS2E) анонсировала новую улучшенную батарею формата 18650, имеющую напряжение 3,5 В, ёмкость 90 Вт*ч/кг, количество циклов заряд-разряд более 2000 без существенной потери ёмкости, что соответствует примерно 10 годам эксплуатации[4][5].

Характеристики[править | править код]

Натрий-ионный аккумулятор выдаёт напряжение 3,6 В, обладает ёмкостью не менее 115 А*ч/кг после 50 циклов, расчётную полную ёмкость (по катоду) 400 Вт*ч/кг[6]. Ресурс аккумуляторов ограничивал возможность коммерческого использования, но после 2015 года удалось значительно увеличить число циклов работы, используя многослойный оксидный катод[7].

Устройство[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Alex Scott. Challenging Lithium-Ion Batteries With New Chemistry | July 20, 2015 Issue - Vol. 93 Issue 29 | Chemical & Engineering News. cen.acs.org. Дата обращения 14 октября 2018.
  2. Натрий-ионные аккумуляторы — в массы! - Магазин аккумуляторов. akkumag.ru. Дата обращения 11 октября 2018.
  3. L. Duchêne, R.-S. Kühnel, E. Stilp, E. Cuervo Reyes, A. Remhof. A stable 3 V all-solid-state sodium–ion battery based on a closo-borate electrolyte (англ.) // Energy & Environmental Science. — 2017. — Vol. 10, iss. 12. — P. 2609–2615. — ISSN 1754-5706 1754-5692, 1754-5706. — DOI:10.1039/C7EE02420G.
  4. Lamoureux, Manon. Tiamat se lance dans la production de batteries sodium-ion (fr-FR), Flottes Automobiles (29 ноября 2017). Дата обращения 11 октября 2018.
  5. A Battery Revolution in Motion (англ.). CNRS News. Дата обращения 11 октября 2018.
  6. Ellis, B. L.; Makahnouk, W. R. M.; Makimura, Y.; Toghill, K.; Nazar, L. F. A multifunctional 3.5V iron-based phosphate cathode for rechargeable batteries. — Nature Materials, 2007.
  7. Barker, J.; Heap, R.J.; Roche, N.; Tan, C.; Sayers, R.; Lui, Y. Low Cost Na-ion Battery Technology. — 2014.

Ссылки[править | править код]

  • ГОСТ 15596-82 «Источники тока химические. Термины и определения»