Kľúč k cenovo dostupnejším elektromobilom
Cenovo výhodnejšie nabíjateľné batérie by si priali azda všetci výrobcovia automobilov. Preto nie je prekvapením, že na vývoj lepších a lacnejších batérií sa vynakladá veľa úsilia. Dobíjacie lítium-iónové batérie si však aj naďalej držia prvé miesto vďaka vynikajúcemu celkovému výkonu, stabilite a času nabíjania. Jedným z najväčších problémov v rámci masového prechodu k elektromobilite sú obstarávacie ceny elektrických automobilov v porovnaní s autami so spaľovacím motorom. Dôvodom je batéria a jej finančná náročnosť, a to z dôvodu potrebnosti ťažko dostupných kovov pre jej výrobu. Lítium a ďalšie a nákladné kovy ako kobalt a meď tiež nemajú najbohatšie zastúpenie v zemskej kôre a neustále rastúci dopyt čoskoro povedie k problémom s dodávkami po celom svete. Na Tokijskej univerzite v Japonsku sa preto snažia nájsť alternatívu a riešenie tejto situácie s využitím lacnejších a dostupnejších kovov.
Sodík namiesto lítia
Riešením by mohli byť sodíkovo-iónové batérie, ktorých vývoj v poslednej dobe priniesol úžasný pokrok. V dohľadnej dobe by mohli nahradiť lítium-iónové batérie. Dva alkalické kovy, lítium a sodík, sú si chemicky veľmi podobné. Aj keď sodík nemá energetickú hustotu v porovnaní so vzácnym lítiom, je ľahko a lacno dostupný. Nová anóda z „tvrdého uhlíka“ má na základe analýz kapacitu 478 mAh/g, pričom bežne dosiahnuteľné hodnoty pri tomto type materiálu sú 300 až 350 mAh/g. Výhodou je aj to, že jej tepelné ošetrenie vyžaduje nižšie teploty, vďaka čomu ide o energeticky, a teda aj nákladovo efektívnejšie riešenie. Pre porovnanie, v dnešných lítium-iónových batériách sa podľa japonských vedcov používajú grafitové anódy s kapacitou okolo 372 mAh/g. Aj vďaka vyššej kapacite novej uhlíkovej anódy majú priniesť nákladovo efektívnejšie sodík-iónové batérie vyššiu energetickú hustotu, a to o 19 % v porovnaní s li-ion batériami, uvádza japonský vedecký tím. V praxi by tieto nové batérie vydržali tiež omnoho viac nabíjacích cyklov. Výroba tiež nevyžaduje žiadne vzácne soli lítia, ale postačí jednoduchá kuchynská soľ. Silné anódy je možné vyrobiť z hnedého uhlia, dreva a inej biomasy. Kobalt alebo podobné vzácne látky tiež nie sú potrebné.
Nachádzame sa na prahu novej generácie batérií?
Ako technológia lítia, tak aj použitie sodíka obnáša isté nevýhody. Najväčšou nevýhodou sodíka v porovnaní s lítiom je hmotnosť, ktorá je približne trojnásobná. Lítium však predstavuje podiel menej ako 5 % z celkovej hmotnosti batérie. Okrem hmotnosti sú sodíkové batérie menej výkonné kvôli nižšiemu napätiu článkov. Aj napriek tomu sa zdá, že nastáva prelom, kde sa využitie sodíkovo-iónových batérií stane realitou. Určite však bude nejaký čas trvať, kým sodíkovo-iónové batérie dosiahnu úroveň technickej vyspelosti a budú sa môcť vyrábať vo veľkých množstvách a inštalovať do elektrických vozidiel. Keď sa to však stane, prechod na sodíkovo-iónové batérie by mal byť z dôvodu dosť podobnej technológie do značnej miery bezproblémový.
