По мере совершенствования материалов натрий-ионные аккумуляторы смогут заменить более дорогие литий-ионные накопители энергии для солнечных и ветряных электростанций, там, где компактность не играет определяющую роль.
Натрий-ионные батареи — альтернативная безлитиевая технология накопления энергии. Цены на литий постоянно растут, а его добыча связана со значительной нагрузкой на природные экосистемы. У натрия этих проблем нет, но чтобы перейти на него, придётся заменить материалы катода и анода батареи. Твёрдый углерод, который используется натрий-ионных аккумуляторах, можно производить практически из любой биомассы: скорлупы орехов, отходов бумажного производства и так далее. Ученые решили применить для этих целей сырье, получаемое из борщевика Сосновского, таким образом надеясь сократить распространение этого инвазивного и опасного вида.
«На сегодня твёрдый углерод обеспечивает лучшее сочетание свойств для изготовления анода натрий-ионного аккумулятора, — поясняет руководитель исследования профессор Евгений Антипов из Сколтеха и МГУ. Этот материал представляет собой аморфную форму углерода, которая даже при сильном нагреве не переходит в графит. В отличие от графита у этого вещества такая структура, что оно может цикл за циклом внедрять в себя ионы натрия и высвобождать их обратно, что необходимо для работы аккумулятора, при этом объём материала не сильно изменяется. Другие достоинства — сравнительная дешевизна, простота синтеза и утилизации и невысокая пожароопасность».
Спрос на перезаряжаемые аккумуляторы будет расти. В стационарных батареях, применяемых в промышленности или для выравнивания колебаний при генерации энергии солнечными панелями и ветряками, где компактность не играет ключевую роль, натрий-ионная технология выглядит очень перспективно. Такие батареи будут значительно дешевле и экологичнее литий-ионных.
Нужно больше лития! Бум электротранспорта приводит к новым экологическим проблемам
