Литиевые аккумуляторы больше не нужны: названы пять перспективных альтернатив

Литий-ионные батареи сегодня занимают свыше 90% рынка, но их недостатки становятся все более очевидными. Добыча лития и кобальта наносит вред экологии, а зависимость от Китая и Конго в поставках сырья создает риски для мировой экономики. Кроме того, перерабатывается менее 5% таких батарей, пишет EV Mechanica.

Твердотельные аккумуляторы (SSB)

Замена жидкого электролита на твердый делает их безопаснее (они не горят) и позволяет увеличить плотность энергии. Toyota обещает к 2027 году выпустить электромобиль с такой батареей, который будет проезжать 1200 км и заряжаться за 10 минут. Главные недостатки — высокая стоимость и сложность массового производства.

Литий-серные аккумуляторы (Li-S)

Теоретически они могут хранить в пять раз больше энергии, чем литий-ионные, а сера — один из самых дешевых и распространенных элементов на планете. Основной минус — короткий срок службы из-за быстрого разрушения серного катода. Однако недавние прорывы, такие как специальное защитное покрытие, могут решить эту проблему.

Натрий-ионные аккумуляторы

Главный козырь таких элементов — доступность ресурсов. Натрия в земной коре содержится в 1000 раз больше, чем лития. Хотя по плотности энергии они уступают литий-ионным (160 Втч/кг против 250), они лучше работают на холоде и значительно дешевле в производстве. Китайская компания CATL уже начала их коммерческое изготовление.

Проточные аккумуляторы

Это идеальное решение для хранения энергии в промышленных масштабах — на электростанциях и в энергосетях. Они обладают огромным сроком службы и высокой безопасностью, но из-за больших размеров и низкой плотности энергии не подходят для портативных устройств.

Водородные топливные элементы

"Зеленый" водород может стать заменой аккумуляторам в тяжелом транспорте (грузовики, корабли) и для долгосрочного хранения энергии в сетях. Главные препятствия заключаются в отсутствии инфраструктуры для производства и хранения водорода, а также высокой стоимости.

По прогнозам аналитиков, к 2035 году не-литиевые аккумуляторы могут занять до 30% рынка. Речь идет не о полной замене, а о диверсификации: для каждой задачи будет использоваться своя, наиболее подходящая технология.

Раньше мы писали, что главный недостаток литиевых аккумуляторов устранен: как они станут на 50% мощнее. Голландская компания LeydenJar разработала кремниевый анод, который увеличивает плотность энергии аккумуляторов на 50%. Прорыв позволит создавать более легкие, компактные и долговечные батареи для электроники и электромобилей, решая важную проблему современной литий-ионной технологии.