У натрий-ионных батарей обнаружили досадный недостаток: на что они категорически неспособны

Сегодня практически любое устройство для хранения энергии, подключенное к фотоэлектрическим элементам, использует LiFePO4 (LFP), пишет hackaday.com. Это тип перезаряжаемой литий-ионной батареи, использующий литий-железо-фосфат в качестве катодного материала. Батареи такого типа очень популярны – они менее подвержены рискам возгорания по сравнению с другими типами литий-ионных аккумуляторов, обладают долгим сроком службы (от 5 до 10 тысяч циклов перезарядки), показывают высокую эффективность и выносливость.

Сторонники альтернативных натрий-ионных батарей утверждают, что варианты на основе натрия лучше – и отчасти это действительно так, но есть сфера, в которой такие аккумуляторы бессильны. Выяснилось, что натрий-ионные батареи не подходят для хранения солнечной энергии. 

Эксперт Уилл Проуз, на которого ссылается издание, протестировал и разобрал Na+ аккумулятор, чтобы доказать это. Для эксперимента он взял аккумулятор Hysincere с номинальным напряжением 12 В и емкостью 100 Ач.

Как отметил Проуз, более низкое номинальное напряжение по сравнению с 12,8 В у LFP – лишь часть общей картины. Он подчеркнул, что практически вся полезная ёмкость LFP находится в очень узком диапазоне напряжений, со значительными отклонениями только при достижении уровня заряда >98% или <10%.

Это означает, что существует целый участок разрядной кривой Na+, который невозможно использовать, и зарядные устройства откажутся заряжать даже технически вполне исправные Na+-аккумуляторы из-за низкого напряжения ячеек. В цифрах это означает, что Проуз получил емкость лишь 82 Ач из аккумулятора с заявленной емкостью 100 Ач. И это при том, что аккумулятор на основе натрия стоит вдвое дороже аналогичного LFP-аккумулятора.

Однако даже после коррекции этого фактора внутреннее сопротивление Na+-аккумуляторов, по-видимому, все равно будет значительно выше, что обеспечивает КПД за цикл 60-92%. Это слишком мало, ведь у LFP такой показатель составляет 95-99%. 

По итогам эксперимента специалист заявил, что, пока ситуация не изменится, он не видит какого-то блестящего будущего для натриевых батарей (за исключением разве что использования их в качестве сетевого накопителя или стартерного аккумулятора для очень холодного климата).

Также сообщалось, что батареи будут стоить копейки. Оказывается, в этом может помочь обычное железо – оно способно заменить дорогостоящий и редкий литий.