Čínsky CATL predstavil prvé sodík-iónové batérie pre elektromobily

Čínsky výrobca batérii Contemporary Amprex Technology Co., Limited (CATL) počas online prezentácie techniky Tech-Zone, predstavila komerčné vzorky sodík-iónové batérie (NIB) prvej generácie. Môžu byť vyrábané paralelne s lítium-iónovými batériami, bez významného prepracovania výrobných liniek a môžu byť použité aj do elektrických vozidiel. Zatiaľ sa takéto batérie sa nemôžu pochváliť tak vynikajúcimi akumulačnými charakteristikami, ako Li-iónové, ale CATL sa podarilo vyriešiť hlavný problém: syntetizovať materiály pre katódu a anódu s potrebnými kinetickými vlastnosťami.

Batéria sodík-iónovej batérie funguje analogicky ako lítium-iónové: keď sa batéria nabíja a vybíja, ióny sa pohybujú medzi katódou a anódou. Avšak, ich veľkosť je väčšia ako v prípade lítia, plus sodíkové ióny sú náchylné na tvorbu nežiaducich nečistôt, ktoré znižujú životnosť batérie, a preto sú náročnejšie na štrukturálnej stabilite a kinetickým vlastnostiam katódových a anódových materiálov. CATL argumentuje, že sa im podarilo nájsť riešenia týchto problémov.

V úlohe katódy sa teda použil materiál nazývaný Pruským bielym (ferokyanidom  železa, alebo vyblednutá a zoxidovaná Berlínska azúrová) so špeciálnou štruktúrou, ktorá vyriešila problém straty objemu. A pre anódu – porézny materiál založený na pevnom uhlíku, ktorý zabezpečil rýchly pohyb iónov sodíka a vysokú stabilitu. Hustota energie z výslednej batérie je zatial malá: iba 160 Wh (watt hodín) na kilogram proti 285 Wh (watthodinám) na kilogram v priemere v lítium-iónových batériách.


V porovnaní s lítium-železo-fosfátovými batériami pracujú sodík-iónové batérie lepšie pri nízkych teplotách a zvládnu rýchlejšie nabíjanie. Pre iné ukazovatele – bezpečnosť, životnosť a efektívnosť implementácie sú rovnaké. Výhody batérie NIB by sa mali prejaviť hlavne vďaka nízkym nákladom (nemajú žiadne vzácne zemné prvky, a sodík je možné získať aj z morskej vody) a širokú škálu prevádzkových teplôt

Ale nové batérie majú stále množstvo výhod. Napríklad je možné nabiť batérie až do 80% pri teplote miestnosti len za 15 minút a pri mínus 20 stupňov Celzia si batéria zachová viac ako 90 percent svojej kapacity.  V CATL vidia  niekoľko scenárov použitia sodík-iónových akumulátorov: prvý je pre elektrické vozidlá, najmä ak sú prevádzkované v regiónoch s chladným podnebím; druhý:  akumulátory energie pre solárne panely, kde nízka hmotnosť nie je dôležitým parametrom.

 A s cieľom posilniť svoje slová o pokroku tohto vývoja, spoločnosť už začala robiť kroky k priemyselnej výrobe sodík-iónových batérií: základný výrobný reťazec sa plánuje otvoriť do roku 2023. Súčasne, CATL Research Institute bude pokračovať v práci na zlepšovaní sodíkových batérií: batérie ďalšej generácie budú mať špecifickú kapacitu 200 Wh hodín na kilogram a vyššie.

Zdroj: CATL