Lítium helyett nátrium – nagy lépés az elektromos autóknak
A lítium-ionos akkumulátorokat szerte a világon használják, okostelefonoktól kezdve az elektromos autókig, ám ezeknél nem ritka a veszélyes termikus láncreakció, azaz a „thermal runaway”. Egy rövidzárlat vagy fizikai sérülés esetén a cellákban hirtelen megnőhet a hőmérséklet, aminek eredményeként a gyúlékony folyékony elektrolit akár tüzet is okozhat. A nátrium-ionos akkumulátorok ezzel szemben stabilabb katódanyagokat tartalmaznak, ráadásul a nátriumionok kevésbé hajlamosak az ilyen robbanásszerű reakciókra.
Az új szilárdtest-akkumulátor: tartósabb, biztonságosabb
A kutatók legutóbbi fejlesztésükben a hagyományos folyékony elektrolit helyett egy szilárd, kén- és klórtartalmú anyagot alkalmaztak, amely hasonló vezetőképességet biztosít, de sokkal jobb stabilitást nyújt. A laborvizsgálatok szerint az új akkumulátor 600 töltési ciklus után is 99,26%-os Coulomb-hatásfokot ért el, ami már megközelíti a lítium-ionos rendszerek teljesítményét. A teszthez a kanadai Canadian Light Source létesítmény röntgenes eszközeit is igénybe vették, amelyek igazolták az ionvándorlást és feltárták az anyag szerkezetét.
Nem egyértelmű, de elképzelhető, hogy ez az áttörés néhány éven belül tömegesen elterjedő megoldássá válhat, feltéve, hogy gazdaságosan előállítható, és az élettartam tovább javítható.
Tömeggyártás küszöbén
A globális akkumulátorigény rohamos növekedése miatt különösen fontos, hogy az új Na-ionos rendszerek skálázhatók legyenek, és elegendő energiát tároljanak adott helyen. Az elektromos hálózati energiatárolásban is áttörést jelenthetnek a tűzveszély minimalizálása miatt. Ráadásul a nátrium sokkal elterjedtebb és olcsóbb, mint a lítium, ezért a gyártási költségek jelentősen csökkenhetnek, végső soron pedig az elektromos autók és az energiatároló rendszerek ára is mérséklődhet.
Jelenleg több ismert autógyártó is komoly erőforrásokat fordít ezekre a fejlesztésekre. A világ legnagyobb akkugyártója, a CATL már be is jelentette, hogy új Na-ionos termékeit 2026-tól autókban is használják majd, a kínai BYD pedig elsősorban az energiatárolásban lát nagy lehetőséget. Emellett a nátrium-ionos akkumulátorok egyszerűbben, kevesebb káros anyaggal újrahasznosíthatók, hiszen nem tartalmaznak nehézfémeket.
Új lendületet kaphat a zöld energia
Senki sem várta volna, hogy a nátrium ilyen gyorsan átveheti a vezetést az energiatárolásban. A nemzetközi energiapolitika jelenleg túlnyomórészt a lítiumra épül, ám a Na-ionos technológiák lehetőséget teremtenek a megújuló források rugalmasabb és olcsóbb hasznosítására, miközben a tűzesetek és a környezeti terhelés is mérséklődik. Az áttörés tehát nem csupán technológiai, hanem gazdasági és környezetvédelmi szempontból is izgalmas változást hozhat.
