CATL predstavil „prelomové“ sodík-iónové batérie ako možnú alternatívu k li-ion

Jeden z dvoch najväčších výrobcov batérií pre elektromobily, čínsky CATL, predstavil svoju prvú generáciu sodík-iónových batérií. Podľa CATL sú tieto batérie „prelomové“ a majú byť alternatívou k najrozšírenejším li-ion batériám. K vybudovaniu základného priemyselného reťazca má pritom prísť pomerne čoskoro.

Sodík-iónové batérie pracujú podľa CATL na podobnom princípe ako známe li-ion batérie, ktoré bežne nájdeme v mnohých zariadeniach a spotrebičoch či automobiloch. Ióny sodíka sa taktiež pohybujú medzi katódou a anódou. V porovnaní s iónmi lítia však majú väčší objem a vyššie požiadavky na štrukturálnu stabilitu a kinetické vlastnosti materiálov, čo bolo doposiaľ prekážkou industrializácie sodík-iónových batérií.

Čo sa týka katódy, CATL použil tzv. „Pruský biely“ materiál. V rámci anódy sa zas využíva tvrdý uhlíkový materiál. Technológie elektród pritom podľa čínskeho batériového giganta vyriešili problém s rýchlou degradáciou kapacity vplyvom nabíjacích cyklov a zabezpečili rýchly pohyb iónov sodíka.

Charakteristické vlastnosti

Výhodou sodík-iónových batérií prvej generácie od CATL má byť schopnosť rýchleho nabíjania (na 80 % za 15 min), vynikajúca tepelná stabilita, výborný výkon pri nízkych teplotách (vyše 90-% retencia kapacity pri -20 °C) či vysoká integračná účinnosť (viac ako 80 %).

V porovnaní so súčasnými li-ion batériami sa však môže máliť hustota energie – 160 Wh/kg, keďže napríklad batériové články formátu 2170, ktoré používa Tesla už niekoľko rokov, dosahujú okolo 260 Wh/kg. A energetická hustota li-ion batérií neustále rastie. Treba však povedať, že ide o prvú generáciu sodík-iónových batérií, pričom CATL už avizuje, že v prípade druhej generácie je cieľom prekročiť 200 Wh/kg.

Čo sa týka využitia prvej generácie „sodíkových“ batérií, podľa CATL je ich možné použiť v rámci rôznych scenárov elektrifikácie dopravy, ale najmä v oblastiach s extrémne nízkymi teplotami, kde sa prejavia ich špecifické výhody. A flexibilné sú aj v prípade aplikácií súvisiacich so skladovaním energie. Tu pritom neprekáža nižšia energetická hustota.

„Miešanie“ sodíkových a lítiových článkov

CATL tiež hovorí, že prichádza s inováciou v oblasti integrácie batériových systémov. Tá totiž v rámci jediného batériového systému umožňuje v určitom pomere kombinovať sodík-ion a li-ion články. A to aj vďaka precíznemu BMS algoritmu.

Je tak možné „namiešať“ batériu, ktorá kombinuje najlepšie vlastnosti oboch typov batérií požadovaných v rámci špecifických aplikácií. Resp. batériové články si môžu vzájomne kompenzovať svoje nedostatky, čo rozširuje možnosti ich aplikácie. Li-ion batérie môžu v rámci mixu napríklad zvýšiť energetickú hustotu, zatiaľ čo sodík-iónové batérie zlepšia výkonnosť pri nízkych teplotách.

Zdroj: CATL

Ďalšou dobrou vlastnosťou sodík-iónových batérií je to, že v rámci výroby sú plne kompatibilné so zariadeniami a procesmi, ktoré sa využívajú pri produkcii li-ion batérií. CATL pritom už teraz začína s ich priemyselným využitím a do roku 2023 plánuje vytvoriť základný priemyselný reťazec.

Sme veľmi zvedaví na cenu týchto batérií v rámci veľkoobjemovej produkcie, napr. aj z dôvodu, že sodík je bežným prvkom, ktorý je hojne zastúpený v zemskej kôre či morskej vode. Navyše keď vieme, že na výrobu sodík-iónových batérií je možné použiť aj existujúce výrobné zariadenia na li-ion batérie. Zdá sa teda, že by naozaj mohlo ísť o alternatívu k li-ion batériám, ktoré potrebujú ťažšie dostupnejšie a čoraz žiadanejšie lítium.

Zdroj: CATL

SÚVISIACE ČLÁNKY:
CATL pracuje na batériových článkoch integrovateľných do rámu auta
Sodík-iónové batérie vraj môžu byt kľúčom aj k cenovo dostupnejším elektromobilom
Nenabíjateľné hliníkovo-vzduchové batérie, za ktorými stojí aj ropný gigant, sa už testujú vo vozidlách