В Японии начались продажи первых портативных внешних аккумуляторов, использующих технологию натрий-ионных батарей. Компания Elecom представила это устройство, утверждая, что оно более безопасно, долговечно и экологично по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами. Давайте разберемся, что же это за новинка и каковы ее перспективы.
Принцип работы и роль натрия
Работа натрий-ионных батарей аналогична литий-ионным, но с различиями в химическом составе. В основе лежат анод и катод, разделенные электролитом. Во время зарядки ионы натрия (Na⁺) перемещаются от катода к аноду через электролит, а электроны движутся по внешней цепи, создавая ток. При разрядке процесс обратный: ионы возвращаются к катоду, высвобождая энергию. Катод обычно состоит из оксидов металлов, а анод — из углеродных соединений.
Отличие натрий-ионных аккумуляторов от литий-ионных заключается в размере и массе ионов натрия, которые больше и тяжелее лития. Это влияет на структуру материалов электродов, требуя больше внутреннего пространства и снижая плотность энергии. Однако химическая стабильность натрий-ионных батарей позволяет использовать более дешевый алюминий вместо меди. Процессы зарядки и разрядки происходят медленнее, но стабильнее, что уменьшает риск деградации и нагрева. Простота и стабильность делают эти батареи привлекательными для стационарных систем хранения энергии.
Преимущества и недостатки натрий-ионных батарей
Натрий-ионные батареи перспективны для хранения энергии, особенно учитывая растущий спрос на аккумуляторы и ограниченность ресурсов. Основное преимущество — доступность сырья. Натрий распространен шире лития и дешевле, что снижает стоимость производства.
Эти батареи лучше переносят перепады температур и считаются более безопасными, менее подверженными перегреву и возгоранию. Срок службы может достигать 5 000 циклов зарядки-разрядки, что делает их идеальными для долговременного использования.
Однако плотность энергии у натрий-ионных батарей ниже, чем у литий-ионных, что делает их тяжелее и больше при той же емкости, ограничивая применение в компактных устройствах. Скорость зарядки также уступает, хотя исследования продолжаются. Несмотря на дешевизну сырья, технология еще молода, и массовое производство только начинается, что пока не позволяет конкурировать по цене с литий-ионными батареями.
Тем не менее, потенциал технологии велик. Китайская компания CATL уже выпустила натрий-ионные аккумуляторы для электромобилей, а компания Elecom представила первый коммерческий портативный внешний аккумулятор.
Внешний аккумулятор Elecom DE-C55L-9000
Компания Elecom выпустила первый в мире портативный внешний аккумулятор DE-C55L-9000 на натрий-ионных аккумуляторах. Устройство емкостью 9 000 мА·ч поддерживает быструю зарядку до 45 Вт через USB-C и до 18 Вт через USB-A. Вес аккумулятора — 350 граммов, размеры — 87×31×106 мм.
Аккумулятор выдерживает экстремальные температуры и обладает повышенной пожаробезопасностью. Срок службы — 5 000 циклов зарядки-разрядки. Устройство доступно в черном и белом цветах по цене 9 980 иен (около 5 800 рублей).
Компания Elecom планирует расширить линейку внешних аккумуляторов, включая более емкие модели.
Перспективы
Если Elecom удастся снизить вес и увеличить плотность энергии, натрий-ионные батареи могут стать серьезным конкурентом литий-ионным, особенно в условиях перехода к «зеленым» технологиям. Эксперты ожидают, что в долгосрочной перспективе натрий-ионные батареи будут дешевле литий-ионных на 20%.