Как китайские производители обещали, так они и выпустили в продажу, во всяком случае на площадку Aliexpress, аккумуляторные элементы типоразмера 18650, работающие на ионах натрия. Хотя я об этом сомневался, описывая их предполагаемые характеристики в прошлой статье. Цена на них оказалась даже выше, чем как на литий-ионные аналоги по схожим характеристикам.
Поэтому мой пыл, заказывать несколько элементов 18650 для батареи, у меня остыл, когда начал искать экземпляры для приобретения, сравнивая их характеристики со стоимостью.
Непременно я испытаю их на практике, в качестве источника питания фонарей для велосипеда, и напишу об этом. А сейчас, в этой статье, представлю то, что известно про уже выпущенные модели.
Сравнительные свойства натрий-ионных (sodium-ion) аккумуляторных элементов
Натрий-ионный аккумулятор – это такое же перезаряжаемое устройство хранения заряда, как и на основе лития. Такой элемент имеет:
· электроды плюс и минус;
· электролитическую и коллекторную жидкость;
· также диафрагму.
В аккумуляторе sodium-ion используются ионы натрия, как заряженные частицы вместо ионов лития. Также применены совершенно другие материалы в качестве электродов и наполнителей. Сама структура и принцип работы схож с устройством обычной аккумуляторной банки в составе батареи, которыми пользуются в современном мире, например автолюбители. В процессе зарядки элемента частицы передвигаются от плюса к минусу и накапливаются на электроде. В процессе разрядки частицы возвращаются к плюсу и таким образом генерируется ток.
Секретом того, что натрий-ионный аккумулятор функционирует – является то, что в нём оптимально подобраны материалы в качестве составных его частей. Так же разработанная и проверенная технология позволяет производителям выпустить их в производство. Во всяком случае в китайское, они не бояться экспериментировать на проданной продукции. Поэтому уже в массовых количествах они появились в сети интернет-магазинов AliExpress.
Минусы и плюсы применения современных натриевых батарей
Современные аккумуляторные элементы и батареи на основе натрия пока не обладают более низкой стоимостью по сравнению с аналогами и конкурентами. Хотя натрий более дешевый материал нежели литий, по цене он примерно одинаковый со свинцом. Но процент использования его в рассматриваемых источниках много меньше, чем у автомобильных, добешь кислотных. Это делает перспективу цены натрий-ионных элементов ниже нежели литиевых, а возможно даже и существующих автомобильных. Но параметры будут несравнимы.
Также Na не будет заканчиваться даже при массовом производстве батарей для транспорта, поэтому аккумуляторы вряд ли будут дорожать, разве что из-за инфляции, как и все товары. Впрочем, для электротяги, от авто до самокатов, они лучше всего подходят. В качестве источников питания гаджетов и переносной аппаратуры – плохо. В этой сфере останутся, скорее всего, литиевые.
Новые изделия sodium-ion обладают рядом преимуществ перед другими разновидностями: кислотными, щелочными, гелиевыми и даже литий-ионными. Перечислим их основные достоинства:
- Высокая безопасность использования натриевых батарей – они обладают меньшим риском теплового разгона, по этой причине они менее пожароопасны.
- Натрий-ионные аккумуляторы более устойчивы в эксплуатации. Заявленное напряжение разряда в продаваемых на AliExpress моделей составляет 1,5В.
- Новые аккумуляторы sodium-ion более экологически чистый продукт, нежели литиевые аналоги. Это потому, что соединения Na – менее токсичные, нежели Li.
- Такие аккумуляторные батареи как натриевые заряжаются намного быстрее литиевых. Производители уверяют, что при комнатной температуре полностью зарядить натрий-ионную аккумуляторную батарею можно за 15 минут.
- Диапазон рабочих температур, при которых может нормально функционировать натриевый аккумулятор намного шире нежели у литиевого аналога. Они могут сохранять свои рабочие характеристики даже при температуре –25℃.
Итак, ещё раз сравним современные аккумуляторы sodium-ion с широко используемыми в настоящее время литий-ионными аккумуляторами. Оба типа являются перезаряжаемыми источниками, но у них имеются многочисленные различия как в химическом составе, так и в работе.
Вот несколько различий между такими аккумуляторами:
- В натрий-ионных элементах используются частицы натрия, а в литиевых —ионы лития. Таким образом можно сказать, что у них различные материалы изготовления. Также натрий более распространенный и дешевый материал чем литий — поваренной солью NaCl (хлоридом натрия) завалены океаны. Это в будущем может сделать натриевые батареи более рентабельными.
- В отличие от натриевых банок литиевые имеют меньшие габаритные размеры и вес, что делает более подходящими, например для портативных устройств.
- Литий-ионные аккумуляторы больше изучены специалистами и обладают лучшими показателями стабильности и производительности. Натриевые пока тестируются и все их возможности ещё до конца не изучены. Правда китайцы это уже делают, продавая их на своей площадке. Какого потребителя они найдут – покажет время.
- Натриевые батареи безопаснее. Некоторые модели натрий-ионных элементов не критичны к разряду их даже до 0, совсем как кислотные АКБ, чего не скажешь о литиевых аналогах.
- Аккумуляторы sodium-ion более экологически чистые изделия по сравнению со всеми другими аналогами, они не требуют специальной переработки.
Недавно появившиеся в продаже новинки пока обладают меньшим жизненным циклом по сравнению с распространёнными конкурентами. Но ведь и далеко не самые первые, но первые из современных литий-ионные хранители энергии имели всего 500 циклов заряда в случае, если не взорвутся в процессе эксплуатации.
