Ещё раз о литии, кобальте, а также натрий-ионных аккумуляторах

В журнале Nature Reviews Materials опубликована статья «Стоимостной и ресурсный анализ натрий-ионных батарей». Авторы, немецкие специалисты из Helmholtz-Instituts Ulm (HIU), организации, созданной Технологическим институтом Карлсруэ и занимающейся электрохимией, подчеркивают, что в будущем могут возникнуть трудности с поставками лития и кобальта для производства батарей. Поэтому важно ускорить производство аккумуляторов с другим химическим составом. Не требующие кобальта материалы для хранения энергии и «пост-литиевые технологии», основанные на «некритических элементах», таких как натрий или магний, а также цинк, кальций и алюминий, позволят снизить ресурсное давление и обойти его в долгосрочной перспективе.

Кобальт сегодня используется как неотъемлемая часть положительного электрода в литий-ионных батареях и имеет ключевое значение для плотности энергии и мощности, а также долговечности. Используя сценарный анализ различного применения батарей к 2050 году, ученые показали, что спрос на кобальт может в два раза превысить известные сегодня запасы. Уже сегодня половина добываемого кобальта используется в аккумуляторах. Что касается лития, то его запасов достаточно, хотя и потребуется колоссальное расширение производства. Риск здесь состоит, в большей степени, в географической концентрации резервов.

Как отмечалось ранее, ограниченность ресурсов вряд ли является препятствием для дальнейшего развития технологий электрического транспорта и хранения энергии, поскольку уже существует множество вариантов химического состава литиевых батарей с разным содержанием сырья. Кроме того, как считают немецкие специалисты, использование «альтернативной» химии также (в перспективе) поможет решить проблему дефицита металлов.

Про натрий-ионные аккумуляторы, которые «лучше и дешевле» литий-ионных, говорят уже давно, однако пока не видно, чтобы они широко замещали Li-ion. Авторы статьи считают, технологии натрий-ион могут быть «одним из решений для накопителей энергии в будущем, но их конкурентоспособность, например, электрохимическая производительность, все ещё требует улучшения, возможно, посредством оптимизации материалов». Росту конкурентоспособности «пост-литиевых» батарей может поспособствовать и возможный будущий дефицит кобальта и лития.