Натрий-ионные аккумуляторы для электромобилей и систем хранения энергии все ближе к массовому внедрению. Их широкое распространение может привести к удешевлению устройств и авто с таким источником питания, снижению риска возгорания (помните ролики с горящими Tesla?) и сокращению зависимости от лития, кобальта и никеля. И я сейчас говорю не про лабораторные исследования и первые прототипы. 18 ноября китайская компания CATL, крупнейший в мире производитель аккумуляторов, представила второе поколение натрий-ионных батарей. Подробности — дальше.
Достойная альтернатива Li-Ion-батареям
По словам представителей CATL, у нового аккумулятора плотность энергии 200 Вт·ч/кг. Это больше, чем у предыдущего поколения с 160 Вт·ч/кг, выпущенного в 2021 году. Более высокая плотность энергии означает больший запас хода для электромобилей или увеличенный срок автономной работы устройства с таким источником питания.
Пока компания не предоставила подробную техническую информацию о новинке. Но есть данные о предыдущем поколении. Известно, что зарядить аккумуляторы до 80% можно всего за 15 минут при комнатной температуре. Даже при -20 °C они сохраняют больше 90% своей емкости. Еще говорили, что Na-Ion-батареи легко интегрируются в существующие системы — их можно применять в 80% электромобилей и устройств. Правда, не уточняется, нужны ли какие-то доработки, и если да, то насколько серьезные.
Главное направление использования новинки, по словам представителей CATL, электротранспорт. Особенно в регионах с холодным климатом, где Li-Ion-батареи не справляются (о причинах — ниже). К тому же новые аккумуляторы можно легко адаптировать под любые другие задачи, связанные с накоплением и хранением энергии.
Преимущества натрий-ионных аккумуляторов
Добыча лития, кобальта и никеля сопровождается множеством проблем, включая сильный ущерб окружающей среде. Значительная часть этих ресурсов находится на территории относительно небольшого количества стран. Это приводит к разным проблемам. Например, Китай активно стремится контролировать цепочки поставок лития, учитывая его стратегическую важность для производства аккумуляторов и других технологий.
В отличие от Li-Ion, натрий-ионные батареи используют (вот сюрприз!) натрий — химический элемент, который содержится в поваренной соли и морской воде. Na — один из самых распространенных металлов. Он занимает шестое место по распространенности среди всех элементов в земной коре.
А еще натрий-ионные элементы лучше работают при экстремально низких температурах. Почему? Из-за снижения скорости химических реакций внутри аккумулятора при морозе. Электролит, через который движутся ионы лития, становится более вязким, а это замедляет их перемещение между анодом и катодом. Это приводит к снижению мощности, уменьшению емкости и увеличению времени зарядки. Еще холод повышает внутреннее сопротивление батареи: при попытке работы на высокой нагрузке это может вызывать перегрев.
Компания CATL утверждает, что ихновая батарея способна функционировать при температуре до -40 °C. А еще натрий-ионные источники питания менее подвержены возгораниям. В них используются менее химически активные компоненты, что снижает вероятность термического разгона — неконтролируемого повышения температуры в элементе питания, способного привести к возгоранию.
И последнее: производство Na-Ion-аккумуляторов схоже с Li-Ion, что позволяет компаниям перенастраивать фабричные линии без значительных финансовых затрат.
Недостатки натрий-ионных батарей
Конечно, не обошлось и без недостатков для натриевых элементов питания. Главный из них — более низкая плотность энергии по сравнению с литий-ионными. Это значит, что электромобиль с Na-Ion-батареей проедет меньше на одной зарядке, чем Li-Ion.
У обычной натрий-ионной батареи плотность энергии около 150 Вт·ч/кг на уровне ячейки. В то время как у литий-ионных этот показатель от 180 до почти 300 Вт·ч/кг.
Что касается достижения китайцев в плане увеличения плотности Na-Ion-аккумуляторов до 200 Вт·ч/кг, у специалистов есть некоторые сомнения. Но это касается практически всех новостей про элементы питания. Производители любят приукрашивать действительность.
Перспективы натриевых аккумуляторов
Почти сразу же после анонса китайской компании консорциум из семи национальных лабораторий США объявил о новой инициативе стоимостью 50 миллионов долларов, направленной на ускорение разработки натрий-ионных аккумуляторов. Руководит проектом Национальная лаборатория Аргонн в Чикаго.
«Причина, по которой мы занимаемся этим направлением, довольно проста, — объясняет Венкат Шринивасан, ученый из лаборатории Аргонн и директор новой инициативы. — Спрос на литий-ионные батареи настолько высок, что возникают проблемы с цепочками поставок». Проект Штатов рассчитан на пять лет и направлен на разработку натрий-ионных аккумуляторов, которые смогут по энергоемкости догнать или превзойти современные Li-Ion-элементы.
Исследователи и аналитики уверены, что в долгосрочной перспективе натрий-ионные батареи будут дешевле Li-Ion примерно на 20%.
Сейчас основная разработка натрий-ионных систем ведется в Китае, но есть проекты и в других странах. Например, калифорнийская компания Natron Energy планирует построить крупный завод стоимостью 1,4 миллиарда долларов в Роки-Маунт, Северная Каролина. О сроках запуска пока не сообщается.
В любом случае добиться успеха будет непросто, ведь пока Li-Ion-батареи доминируют на рынке. По данным Benchmark Mineral Intelligence, глобальный объем производства Li-Ion-аккумуляторов в этом году составил около 1 500 ГВт·ч, тогда как натрий-ионных — всего 11 ГВт·ч, то есть менее 1% от литиевых «конкурентов».
Но производство Na-Ion-батарей растет и, по прогнозам Benchmark, достигнет 140 гигаватт-часов к 2030 году — это в 13 раз больше нынешнего объема. Производство литий-ионных батарей к тому времени утроится.
Комментарии (79)
ionicman
22.12.2024 11:03Что-то у меня не сходится:
Китай сейчас контролирует бОльшую часть лития и имеет огромные мощности по производству батарей из него. В самой статье это подчеркнуто, и да, они действительно стараются контролировать цепочки поставок лития, ибо это стратегическое преимущество.
Зачем кому-то из этого-же Китая запускать конкурирующий продукт, тем более, производимый из очень распространенного сырья, лишая самого себя своего собственного преимущества? Кроме того если оно "взлетит" придётся тратить огромные ресурсы для пепеоборудоввния уже существующего производства лития.
Что-то не верится во все этого.
Kanut
22.12.2024 11:03Во первых даже Китай он не монолитный и там могут быть разные интересы у разных людей, групп, компаний.
А во вторых этой технологией занимаются не только китайцы. И если Китай хочет быть мировым лидером в этой отрасли, то они не могут просто так игнорировать перспективные технологии.
ionicman
22.12.2024 11:03Как бы вам сказать... Скажем так - Китай - действительно не монолитный, но вот выдающиеся крупные компании Китая понятно кому подчиняются.
С точки зрения логики было бы выгодно эту технологию изучать и быть готовым, но не офишировать.
Так что мне все ещё кажется, что здесь какой-то подвох)
Kanut
22.12.2024 11:03А в чём проблема это афишировать? Они же свои технологии никому не раскрывают.
ionicman
22.12.2024 11:03С точки зрения экономики - не показывать готовность, а когда будет необходимо - наводнить рынок уже готовыми источниками и подмять его под себя - это старая как мир стратегия.
И Китай ее очень много раз применял.
Я не верю, что вдруг они стали добрыми самаритянами сами решили убить свой собственный огромный и управляемый рынок литий-иона. Китай всегда играет в долгую.
Kanut
22.12.2024 11:03Ага. А пока они будут "не показывать готовность" кто-то другой возьмёт и всё это запатентует.
Кроме того "наводнить рынок" с нуля тоже время занимает.
И самое главное что они теряют если даже сейчас начнут продавать такие аккумуляторы? Спрос на литиевык всё равно останется и даже будет продолжать расти. И он долго никуда не исчезнет.
ionicman
22.12.2024 11:03Эммм... я не хочу здесь основы экономики расписывать - долго.
И нет, так как написали вы - не работает)
Могу предложить посмотреть что будет. Я уверен что все будет очень далеко от того, что здесь, в статье, написано.
Kanut
22.12.2024 11:03Эммм... я не хочу здесь основы экономики расписывать - долго.
Конечно-конечно. Дело именно в этом :)
И нет, так как написали вы - не работает)
Не, это так как вы расписали не работает. Ну уж если мы начинаем разбрасываться голословными утверждениями :)
Ну то есть мы имеем вполне себе конкретную китайскую компанию, которая делает вещи, которые лично вы считаете нелогичными. И тут есть два варианта: либо вы что-то не до конца понимаете, либо они. Какой из вариантов более логичен? :)
ionicman
22.12.2024 11:03На ваши сарказмы мне все равно - ваше право думать что хотите)
А все остальное - время покажет.
Kanut
22.12.2024 11:03Как я уже добавил выше:
Мы имеем вполне себе конкретную китайскую компанию, которая делает вещи, которые лично вы считаете нелогичными. И тут есть два варианта: либо вы что-то не до конца понимаете, либо они. Какой из вариантов более логичен? :)
ionicman
22.12.2024 11:03Я вроде как с этого и начал, нет?)
Те картина на самом деле абсолютно другая, чем нам ее стараются показать - собственно посыл в этом и был.
И именно этот вариант наиболее логичен, что бы вы там себе не напридумывали)
Kanut
22.12.2024 11:03Или картина действительно абсолютно такая как нам пытаются показать. Потому что это вполне себе нормальный подход и ничего нелогичного в нём нет.
И именно этот вариант наиболее логичен, что бы вы там себе не напридумывали.
ionicman
22.12.2024 11:03И именно этот вариант наиболее логичен
Я потому и написал выше - в экономику вы не умеете)
Конечно, всегда именно так, как стараются показать, особенно крупные компании, да да)
ionicman
22.12.2024 11:03В экономику умеют те, кто понимает, как она устроена.
Заговоры тут не причём)
А устроена она очень не просто, и когда кто-то из больших компаний что-то говорит - то это точно не просто так, а спланированная акция, где замешена и политика и экономика и много чего ещё.
И очень наивно (но зато просто) всему этому просто верить.
Но вы верьте)
Kanut
22.12.2024 11:03Ну я пока не вижу у вас этого понимания. Только какие-то намёки на те самые теории.
То есть с аргументами у вас не то чтобы густо.
П.С. Да и минус в карму о многом говорит...
migelle74
22.12.2024 11:03Китай сейчас контролирует бОльшую часть лития
Каким образом?
Страна Разведанные запасы
Боливия 21 млн тонн
Аргентина 19 млн тонн
Чили Чили 11 млн тонн
Австралия 7,9 млн тонн
США 9,1 млн тонн
Иран 8,5 млн тонн
Китай 6,8 млн тонн
Stratum
22.12.2024 11:03Вот таким: "В январе 2023 года власти Боливии выбрали для добычи лития в стране консорциум китайских компаний с участием CBC Group, крупного производителя батарей CATL и горнодобывающего предприятия CMOC."
https://amp.dw.com/ru/kak-rossia-obosla-germaniu-v-pogone-za-litiem-iz-bolivii/a-67845423
Kanut
22.12.2024 11:03И там же буквально в следующем абзаце:
Эти фирмы получили право разрабатывать два месторождения: Уюни и Койпаса. В то же время правительство президента Боливии Луиса Арсе продолжило переговоры с другими претендентами, в частности, американской компанией Lilac Solutions.
YMA
22.12.2024 11:03Только пока что емкость натрий-ионных в 3 раза ниже сопоставимых по размерам литиевых, и характеристики не блеск... Вот реальный обзор https://mysku.club/blog/aliexpress/102013.html
Ждем улучшений...
Kanut
22.12.2024 11:03Ну значит будут машины подороже, с литием и запасом хода побольше. И машины подешевле, с натрием и запасом хода поменьше.
Или там в ОТ будут натрий пихать, там это не особо важно.
И уверен что найдётся ещё куча мест, где натрий-ионные аккумуляторы смогут пригодиться. Особенно если они действительно будут дешёвые.
ionicman
22.12.2024 11:03Не будут - акумы на натрии пока даже близко не подобрались в литию, а для машины и литиевого хода очень мало, особенно без хорошей инфраструктуры, которая пока есть далеко не везде.
Разве что для городского транспорта аля электробайки подойдет, и то большой вопрос.
Технология пока ещё очень и очень сырая - посмотрите тесты реальных образцов.
Вобщем все это больше какой-то вброс напоминает.
Kanut
22.12.2024 11:03Не будут - акумы на натрии пока даже близко не подобрались в лити
Какие были характеристики у первых литиевых аккумуляторов, которые были в первых Теслах или даже Ниссанах?
а для машины и литиевого хода очень мало, особенно без хорошей инфраструктуры, которая пока есть далеко не везде.
Да перестаньте. Куча машин в Европе ездит 50-100км в день. Особенно если мы говорим о второй машине в семье. Для них этого хватит за глаза и за уши. Да и инфраструктура уже много где есть и продолжает развиваться.
Разве что для городского транспорта аля электробайки подойдет, и то большой вопрос.
Во у нас по городу ездят электроавтобусы. Маршрут 10-15 км и потом зарядка на конечной. Чем не вариант?
ionicman
22.12.2024 11:03Фишка в том что если пркупающий увидит машину, которая может проехать 50км и рядом, дороже на 20% которая может проехать 150км, выбор будет очевиден. Так работает психология. И да, нормальной эксплуатации и не тошнотворной езде 150км все ещё предел для даже современных электричек.
Про плотность энергии в 200 тоже, имхо, не правда - возможно при идеальных условиях, судя по тестам старое поколение было почти в 4 раза меньше при реальной эксплутации, новое возможно будет максимум быть в 3 раза меньше плотности лития.
Kanut
22.12.2024 11:03Фишка в том что если пркупающий увидит машину, которая может проехать 50км и рядом, дороже на 20% которая может проехать 150км, выбор будет очевиден.
А вот эти вот 50км и 100км и разницу в 20% вы откуда взяли?
И да, нормальной эксплуатации и не тошнотворной езде 150км все ещё предел для даже современных электричек.
Интересное мнение. Осталось только понять что вы имеете в виду под "нормальной эксплуатации и не тошнотворной езде".
ionicman
22.12.2024 11:03А вот эти вот 50км и 100км и разницу в 20% вы откуда взяли?
Исходя из реальных тестов на-ионных батарей, есть в инете. Добавил в коммент.
НУ - это обычная поездка когда не следишь за показаниями эконометра и не держишь его в середине шкалы (иначе машина не едет, а именно тошнит) - если когда-либо ездили на электричке - поймёте. Грубо говоря ездить также как и на бензе и с темже скоростным режимом и расстояниями с нагрузкой.
Kanut
22.12.2024 11:03Исходя из реальных тестов на-ионных батарей, есть в инете. Добавил в коммент.
Там есть тесты и для новых батарей о которых идёт речь в статье? И цены на все эти батареи?
если когда-либо ездили на электричке - поймёте. Грубо говоря ездить также как и на бензе и с темже скоростным режимом и расстояниями с нагрузкой.
Ну я где-то пол года ездил на электричке. Те самые 50-80 км в день в среднем. И не вижу в чём проблема ездить больше 150км.
blind_oracle
22.12.2024 11:03У меня маленькая электромашинка с батареей на 42кВтч (Фиат 500е) и она спокойно проезжает 170км по трассе даже зимой (европейской, с включенным отоплением). В городе ещё дальше т.к. регенерация. Про эконометр я даже не слышал, езжу как удобно.
У друга Шкода Enyaq с 80кВтч батареей - 300км легко едет зимой.
Astroscope
22.12.2024 11:03Особенно если мы говорим о второй машине в семье.
Вот в этом и подвох. Пока электричка - вторая (третья и т.д.) вспомогательная машина, то ее достоинства заметны, а недостатки некритичны. Но стоит исчезнуть первой (основной) машине с ее "бесконечным" пробегом, как фатальные недостатки электрички выйдут на самый что ни на есть передний план.
Kanut
22.12.2024 11:03Не-не-не, вы не совсем правильно поняли. Грубо говоря "основную" машину будут брать с литиевыми аккумуляторами, а вторую можно будет и с натриевыми брать. Ну если на ней всё равно не планируют далеко ехать.
Точно так же как сейчас во многих семьях в Европе вторая машина это какой-нибудь VW up! или там даже Smart.
Astroscope
22.12.2024 11:03Мне больше нравится, когда вторая машина в семье - какой-нибудь небольшой европейский SUV типа BMW X5 "для жены", то есть шестицилиндровый*, а первая машина - какой-нибудь F-150 с монументальным V8. Третья машина тогда уже может быть и электрической, если на ней есть куда целесообразно ездить - короткие частые поездки.
*Я немного знаком с двухлитровым (ужас!) четырехцилиндровым (ужас!!) дизелем (ужас!!!) на подобной машине - он, конечно, не для динамичной езды, но пробег с одного полного бака у него более чем достойный. Необязательно буквально эта модель и эта марка, это просто понятный многим пример.
Kanut
22.12.2024 11:03Вопрос только в том зачем? Ну то есть необходимости в этом точно нет. Особенно если мы говорим о городских жителях в Европе.
Astroscope
22.12.2024 11:03Вопрос только в том зачем?
Мне так хочется. Это считается за аргумент выбора чего угодно, что не слишком противозаконно? Понятное дело, что вам или кому-то другому может хотеться чего-то своего - пожалуйста, делайте как вам хочется.
Ну то есть необходимости в этом точно нет.
Необходимости ни в чем нет, кроме разве что свободного дыхания, доступа к пригодной для питья воде и пригодной к еде пище. Все, что сверх - лишь улучшение качества жизни, как бы среднестатистический подросток не был убежден в необходимости телефона с интернетом для просто физического существования.
Особенно если мы говорим о городских жителях в Европе.
Я уважаю, но не разделяю их выбор.
Kanut
22.12.2024 11:03Мне так хочется. Это считается за аргумент выбора чего угодно, что не слишком противозаконно?
Ну во первых это не является аргументом для кого-то либо кроме вас. То есть таким аргументом свой выбор обосновать не особо получится.
А во вторых мы потихоньку двигаемся в направлении того что ДВС для частников будут либо просто очень дорогим удовольствием, либо даже вообще запрещены в принципе.
Необходимости ни в чем нет
Ну совсем передёргивать тоже не надо. Если кто-то живёт в сельской местности без нормального ОТ, то личный автомобиль вполне себе может оказаться необходимым.
Astroscope
22.12.2024 11:03Ну во первых это не является аргументом для кого-то либо кроме вас.
Ну так и выбор мой.
А во вторых мы потихоньку двигаемся в направлении того что ДВС для частников будут либо просто очень дорогим удовольствием, либо даже вообще запрещены в принципе.
Вот тогда и посмотрим, к тому времени, возможно и вероятно, многое еще поменяется.
Ну совсем передёргивать тоже не надо. Если кто-то живёт в сельской местности без нормального ОТ, то личный автомобиль вполне себе может оказаться необходимым.
Я живу в сельской местности.
Kanut
22.12.2024 11:03Ну так и выбор мой.
Но мы то обсуждаем применимость натриевых аккумуляторов не только для вас :)
Я живу в сельской местности.
Поэтому я вполне себе допускаю что машина для вас необходимость. Но это не значит что применимо к абсолютно любой машине :)
Astroscope
22.12.2024 11:03Но мы то обсуждаем применимость натриевых аккумуляторов не только для вас :)
Да? ОК, я вообще [пока что] не вижу проблем с их применимостью, потому что меньшая, против основанных на литии, плотность энергии, совсем не всегда ограничивающий фактор, а лишь один из многих, имеющий разную значимость в разных ситуациях. Что не слишком приятно для портативного телефона, то необязательно катастрофа для транспорта или стационарной батареи.
Поэтому я вполне себе допускаю что машина для вас необходимость. Но это не значит что применимо к абсолютно любой машине :)
Верно. Aston Martin DB12, чувствительно недешевый даже купленный не совсем новым, не является абсолютно необходимым для меня в целом. Но вот для отдельно взятого моего чувства прекрасного он необходим совершенно категорически.
kryvichh
22.12.2024 11:03Если недостаточная ёмкость натрий-ионов будет компенсироваться скоростью зарядки, температурной выносливостью, большей пожаробезопасностью - то почему нет?
Да и декларируемая плотность энергии 200 Вт·ч/кг вполне на уровне. У первых выпускавшихся серийно Nissan Leaf масса батареи около 270 кг, ёмкость батареи 24 кВт·ч.
RH215
22.12.2024 11:03А смысл ставить натрий, если можно за те же деньги поставить литий поменьше и выиграть в массе батареи?
Натрий до серьёзных прорывов по стоимости или характеристикам выглядит перспективным только для стационарных хранилищ, либо для нишевых случаев.
CrashLogger
22.12.2024 11:03Если они нормально работают на морозе - то смысл есть. Сейчас именно холодный климат тормозит распространение электричек в России, Канаде и на севере Китая.
mozg37
22.12.2024 11:03Современные китайские батареи отлично работают на морозе. Проблема электричек на морозе заключается в отоплении, потребность в котором, разумеется никуда не денется - в не зависимости от вида батареек
agat000
22.12.2024 11:03Например для грузовиков и складской техники масса не так критична. Стоимость важнее, и скорость зарядки.
Astroscope
22.12.2024 11:03Или там в ОТ будут натрий пихать
Кроме транспорта, приватного и общественного, есть еще ниша более-менее сопоставимых по емкости батарей для домохозяйств, для которых габариты и вес крайне мало важны, а снижение цены за емкость и, внезапно, обещаное расширение рабочих температур вниз, при более-менее сопоставимых прочих эксплуатационных характеристиках, вполне аргумент против лития.
Vsevo10d
22.12.2024 11:03добиться успеха будет непросто, ведь пока Li-Ion-батареи доминируют на рынке
Посидят где-то на островах Карибского бассейна два жирных мужика с сигарами. Что-то там перетрут и ударят по рукам. Дальше некие люди придут к боевикам в Сирии и заплатят хорошо за сбор разбросанных по стране после Асада калашей. После этого странными путями эти пушки всплывут на границе Руанды, где люди, говорящие на несвойственном местности языке (китайский, русский, арабский - не суть важно) передадут их за спасибо и баночку холодной колы Движению 23 сентября. Движенцы 23 сентября вооружатся, воодушевятся и задвигаются в сторону ДРК, где только-только лет семь назад случились первые демократические выборы, не закончившиеся гражданской войной, хунтой и геноцидом. В результате этого демократический народ страны наполовину даст по тапкам, наполовину достанет из-под полов хижин свои калаши, но в любом случае перестанет вносить неоценимый вклад в мировую экономику - голыми руками по 18 часов в день откапывать из ям кобальтовую руду, необходимую для Li-ионных АКБ. А тут и натриевцы подсуетятся на какой-нибудь выставке в Дубае. Вот как-то так и добьются (я это выдумал, если что).
ImagineTables
22.12.2024 11:03в долгосрочной перспективе натрий-ионные батареи будут дешевле Li-Ion примерно на 20%
Я думал, разница будет больше.
Stratum
22.12.2024 11:03снижению риска возгорания (помните ролики с горящими Tesla?)
Автор, похоже, не в курсе как горит натрий! Как и литий, со взрывами, брызгами щелочи. Так что безопасность точно не конёк натрия.
vanxant
22.12.2024 11:03Вот да, ждал этот коммент. Автор (очевидно, американец) не кидал в детстве натрий в воду...
Lirix_vladimir
22.12.2024 11:03Начинает выделяться гремучая смесь
Или это калий?
vanxant
22.12.2024 11:03ну в реакции натрия с водой выделяется всё-таки водород, который при некоторой концентрации в воздухе образует гремучую смесь:)
Mordov
22.12.2024 11:03Автор, похоже, не в курсе как горит натрий! Как и литий, со взрывами, брызгами щелочи. Так что безопасность точно не конёк натрия.
Натрий еще более реакционноспособен чем литий. Активность от лития к францию возрастает.
Moog_Prodigy
22.12.2024 11:03Натрий на воздухе хотя бы не самовоспламеняется, вот в воде, или влажной среде - да. А литию достаточно кислорода воздуха.
ru1z
22.12.2024 11:03Металлический литий должен все-таки менее реакционноспособным быть. Но, имхо, дело не в этом, по-моему здесь сравнение начали с какой-то очень далекой стороны. Дело видимо в устойчивости соединений лития и натрия в батарее при зарядке и/или эксплуатации и плотности аккумулируемой энергии. Про натриевые пишут, что работают в большем диапазоне температур, видимо соединения стабильнее. В остальном, хорошо бы посмотреть на реальные массовые устройства с натриевыми (тесла или что-то близкое к "проблемным литиевым"), делать выводы из этой китайской рекламки смысла мало, они все что угодно пообещают ради выгоды. При аварии вида "раздавило в лепешку", наверное загорятся так что мама не горюй, хоть те, хоть эти, несмотря на рекламку.
lv333
22.12.2024 11:03Вы этот литий и натрий в живую когда нить видели хоть?... Рука лицо... Выше вам написали, в металлическом виде активность растет от лития к рубидию. Мне лично доводилось проводить опыты с литием, натрием и калием... Все вполне себе подтверждается... Литий, ну если речь идёт об относительно небольшом куске, с водой реагирует относительно спокойно, даже без возгорания, натрий намного активнее и горит, а вот калий... самый злой из этой тройки, даже небольшой фрагмент делает бабах.
lv333
22.12.2024 11:03Не речь не об этом даже, номинально в метал-ионных аккумуляторах куска чистого лития или натрия нет вообще, а его возгораемость зависит в большей мере от электролита.
OldPronStar
22.12.2024 11:03литий на воздухе азотной плёнкой покрывается, поэтому застывшие, но ещё горячие слитки мы парафином покрываем, чтоб сохранил товарный вид и не окислился.
(надеюсь, я не слил ноу-хау)))
Guestishe
22.12.2024 11:03Точно азотной? А то это возможно и вправду ноу-хау.
Moog_Prodigy
22.12.2024 11:03Горячие слитки и азот - нечто вроде бы плавки в азотной атмосфере. И перед выпуском из печи его обливают парафином, при остывании ниже t плавления последнего. А значит там есть как минимум шлюз, в котором поддерживают повышенное давление азота (возможно там не просто азот). Надеюсь я слил ноу-хау)
geornit25
22.12.2024 11:03ну пока особо не видно преимуществ относительно LiFePO4. разве что температурный диапазон зарядки. но это вполне решается подогревом батареи. вот если бы эти натрий-ионные батареи были дешевле раза в 2 на то же количество энергии..
vanxant
22.12.2024 11:03Просто замечу, что вес аккума играет важную роль только на электротранспорте, и то не на всяком. Во всяких ИБП-шках, накопителях энергии для ВИЭ и т.п. массовая плотность энергии не важна или не так важна, как объёмная.
YMA
22.12.2024 11:03Тоже хотелось бы покомпактнее и полегче, товарищ в Крыму набирал аккумулятор для солнечной станции из лифера, получился неслабый стеллаж (на 50 кВт*ч). А из натриевых пришлось бы пристройку делать ;)
И пока что они не сильно дешевле литиевых, может с ростом объемов подешевеют?
zzstarling
22.12.2024 11:03Смысл не в том чтобы найти замену литию, а в наличии выбора и конкуренции. Больше батарей хороших и разных.
Traveller0968
22.12.2024 11:03Полагаю, что любой вид аккумуляторов, это все равно тупиковая ветвь развития, в любом случае человечество упрется в загрязнение ОС, проблемы переработки и утилизации. Скорее всего будущее будет за тем что сейчас принято называть "топливными элементами", т.е. некий радиоизотопный блок, который имеет запас энергии на несколько лет, после чего его просто перерабатывают в какое нить условное "удобрение" или "строительный материал" или в другой радиоизотоп, вот сейчас сразу предвижу, что в меня полетят помидоры, что я наоборот с таким подходом сделаю весь земной шар не пригодным к жизни, но я отвечу, проблема даже не в том как это сделать, проблема в том как правильно закольцевать эту энергию, я не говорю что это будет вот сейчас, до этого еще очень далеко, но что будет именно так, я не сомневаюсь...
И да, что бы два раза не вставать, как это должно выглядеть конструктивно, ну типа есть какой нить радиоактивный материал, который постоянно светит альфа излучением, и есть какой нить условная "кремниевая пластина" которая усваивает это альфа излучение с КПД близким к 100%, ну пусть не к 100, а 90-95%, преобразуется его в чистую электроэнергию, собирается такой слоеный пирог из радиоизотопов и материалов его преобразующих в эл. энергию, все это вещественно будет защищаться таким способом, что бы даже прямой "ядерный" взрыв не смог раскурочить этот элемент, а переработка была возможна только промышленным способом, вот когда все тех.процессы и материалы сего будут возможны, аккумуляторы уйдут в прошлое, как сейчас ушли в прошлое паровозы... :)lv333
22.12.2024 11:03А вы сначала посчитайте сколько энергии от практически любого изотопа с чистым бета распадом можно получить, даже при кпд 100, а потом возвращайтесь гулять по воде... :) А потом прикиньте ещё сколько стоит 1г чистого изотопа... Короче, это все детский лепет. Дело там не в проблемах возможного радиоактивного заражения от слова совсем. И даже не в цене проблема, а фундаментально в физике. Читать статейки где учёные насильничают журналистов это конечно хорошо, но проверять и хоть иногда вспоминать курс школьной физики оно ведь тоже неплохо...
Traveller0968
22.12.2024 11:03Ну, я соглашусь, что сейчас это невозможно, и цена изотопов и невозможность преобразовать энергию с высоким КПД, но давайте вспомним сколько стоили и были ли возможны нынешние технологии скажем 50 лет назад, я же повторяюсь, это будет не через 10 лет или даже 20, но то что это будет, будет однозначно, радиоактивность была открыта в 1896 году, а применять ее начали только в конце 40-х и тогда даже материалов не было таких которыми мы пользуемся сейчас или вы полагаете что все замерзло на нынешнем уровне и ничего другого больше не светит!? Все развивается и не стоит на месте, законы физики это тоже вещь условная, не, я не говорю что мы их как то можем переплюнуть, я про то что в этих законах появляются все новые и новые "лазейки", просто по мере изучения наука их находит, появятся новые материалы, найдутся новые пограничные состояния и все будет... Если говорить радиотехническим языком, нужно найти правильный "резонанс" взаимодействия компонентов, я так думаю... :) Кстати, новые типы химии аккумуляторов, это как раз это и есть... :)
lv333
22.12.2024 11:03Т.е. вы даже не пытались считать?:) Можно воспользоваться услугами нейросетей и попросить их посчитать мощность такого источника, ну например содержащим в своем составе тритий в количестве 1г.
Проблема ядерных батареек не в количестве запасенной энергии, с этим как раз все более чем хорошо, а в мощности при разумных количествах вещества.
Это помимо КПД преобразователя и цены на такие материалы. А так наверное можно было бы в теории сделать плоские панели по аналогии с солнечными и получать с них какую то энергию...Вот только боюсь соотношение площади к мощности будет гораздо меньше чем у солнечных панелей. Хотя конечно, такие панели в отличии от солнечных можно сворачивать в рулоны. :)
Traveller0968
22.12.2024 11:03Да я не пытался считать и не пользуюсь нейросетями, предпочитаю думать своими мозгами, ибо нейросети, это наработанная БД, кладезь накопленной информации и ее подача во всевозможных комбинациях, но там нет еще того что предстоит исследовать и выявить... Мы мыслим шаблонами, если сейчас невозможно сделать такой элемент, то мы и считаем что этого ни когда не будет и на тритии у нас свет клином сошелся, а предположить что могут появиться другие синтезированные радиоизотопы, с другими характеристиками, кстати я не исключаю, что не без помощи тех же самых нейросетей, нам в голову не приходит... Революции, в.т.ч. и технологические делают те кто думает иначе (и не я это сказал :) ), а не по устоявшимся шаблонам... :) Я это так вижу... :)
И потом я не утверждаю что конструктивно это будет выглядеть именно так, все может быть и совсем по другому, я не знаю. Я абсолютно уверен в том что один вид энергии, всегда преобразуется в другой, просто человечество еще не научилось со всех этих преобразований извлекать пользу, и это дело времени... :)
vanxant
22.12.2024 11:03Мне кажется, сначала "сработают" металл-воздушные топливные элементы. Там плотность энергии, с учётом бесплатного воздуха для окисления, чуть ли не в 100 раз больше топовых литиевых аккумов. Это, правда, для алюминия, который одноразовый и потом только в переплавку. Для многоразовых металлов, таких как цинк, всё грустнее, но всё равно, повышение плотности даже в 10-20 раз это просто game changer, который позволит аккумуляторам догнать углеводороды. Т.е. заехал на заправку, там тебе за 5 минут вытащили пару пластин и заменили 100 кг оксида цинка на 50 кг чистого цинка, поехал дальше. А пластины потом себе заряжаются от ветряков и солнечных панелей тут же, рядом с заправкой.
lv333
22.12.2024 11:03Ну тут проблема в том, что для производства 1кг алюминия надо затратить электроэнергии раз этак в 10 больше чем можно получить на выходе с такого элемента. Вот если бы алюминий в слитках под землёй лежал, тогда да, конечно... Короче все крутится вокруг целесообразности, а вовсе не каких либо заговоров или злого гения...
Traveller0968
22.12.2024 11:03Это, правда, для алюминия, который одноразовый и потом только в переплавку.
Переплавка, это не одноразовость, это просто другой тех.процесс "регенерации"... :) , я так думаю, а так да, все возможно, тем более что топливные элементы уже давным давно давно работают, в космосе например, просто на сегодняшний день ценник таких решений не позволяет это внедрить в ширпотреб...
kuza2000
Так почему натрий-ионные элементы лучше работают при низких температурах?
netch80
Ну на типовом анализе "что не сказано" предполагаем, что натрий как раз не приводит к настолько сильному снижению вязкости?
Вопрос действительно важный, обычный Li-Ion и LiFe нельзя заряжать при отрицательных температурах, а электролит, который это позволяет, насколько я читал, на весь мир один секретный у одной-единственной BASF. Если эти позволяют скорости заряда в зависимости от температуры хотя бы сравнимые со свинцом, свинец резко потеряет в спросе.
Lazytech
Кое-что нагуглил.
ЦИТАТА:
Electrolyte conductivity
Sodium-ion batteries have higher electrolyte conductivity at low temperatures, which is important for battery performance.
Ion mobility
Sodium-ion batteries can maintain a high degree of ion mobility within their electrolyte, even in frigid conditions.
ГУГЛОПЕРЕВОД:
Проводимость электролита
Натрий-ионные аккумуляторы имеют более высокую проводимость электролита при низких температурах, что важно для производительности аккумулятора.
Подвижность ионов
Натрий-ионные аккумуляторы могут поддерживать высокую степень подвижности ионов в своем электролите даже в холодных условиях.
Еще кое-что.
ЦИТАТА:
Capacity retention
Na-ion batteries can retain over 70% of their capacity at -40°C, while Li-ion batteries experience a reduction in capacity and slower reaction rates in the cold.
Anode materials
Na-ion batteries use hard carbon anodes, while Li-ion batteries typically use graphite, which affects their low-temperature performance.
ГУГЛОПЕРЕВОД:
Сохранение емкости
Na-ионные аккумуляторы могут сохранять более 70% своей емкости при -40 °C, в то время как литий-ионные аккумуляторы испытывают снижение емкости и более медленную скорость реакции на холоде.
Материалы анодов
В Na-ионных аккумуляторах используются твердые углеродные аноды, в то время как в литий-ионных аккумуляторах обычно используется графит, что влияет на их низкотемпературные характеристики.
3epka
В Na-ионных аккумуляторах используются твердые углеродные аноды, в то время как в литий-ионных аккумуляторах обычно используется графитНу кстати графит вообще-то тоже является твердым углеродом
Lazytech
Не силен в терминологии, просто погуглил.
ЦИТАТА:
Hard carbon and graphite are both carbon materials with different structures and uses:
Structure
Hard carbon is amorphous and cannot be graphitized, while graphite is a long-range ordered carbon material with a crystal structure. Hard carbon has a disordered microstructure, while graphite has a stacked "plate-upon-plate" structure.
<...>
Conductivity
Graphite is a good conductor of electricity and heat, while hard carbon has poor electrical conductivity.
ГУГЛОПЕРЕВОД:
Твердый углерод и графит — это углеродные материалы с разной структурой и применением:
Структура
Твердый углерод аморфен и не может быть графитизирован, тогда как графит — это углеродный материал с дальним порядком расположения и кристаллической структурой. Твердый углерод имеет неупорядоченную микроструктуру, тогда как графит имеет сложенную структуру «пластина на пластине».
<...>
Проводимость
Графит является хорошим проводником электричества и тепла, тогда как твердый углерод имеет плохую электропроводность.
Мультитран:
hard carbon
met.sci. твёрдый углерод (Andy)
mil., arm.veh. твёрдые углистые отложения; твёрдые углистые частички