Химик Дрожжин: натриевые аккумуляторы проигрывают литиевым по энергоемкости
По словам ведущего научного сотрудника кафедры электрохимии химического факультета МГУ Олега Дрожжина, натрийионные батареи дешевле литийионных и не зависят от редких компонентов, но уступают им по энергоёмкости, поэтому их вряд ли начнут ставить в ноутбуки и смартфоны.
"Натрий‑ионные аккумуляторы действительно дешевле и не опираются на дефицитное сырьё, однако по удельной энергоёмкости они всегда будут отставать от литиевых. Это означает, что в мобильных устройствах — смартфонах и ноутбуках — натрий не заменит литий. Зато для крупных стационарных накопителей энергии на электростанциях такой тип батарей может стать наиболее подходящим вариантом", — заявил Олег Дрожжин в интервью "Газете.Ru".
Он также отметил, что в портативной технике критично важны каждый грамм веса и каждый ватт‑час запаса, поэтому литий‑ионные элементы будут сохранять ведущую позицию до тех пор, пока не появится более лёгкая и более энергоёмкая альтернатива.
Для сравнения: по удельной энергоёмкости коммерческие литий‑ионные батареи обычно находятся в диапазоне примерно 150–260 Вт·ч/кг, тогда как современные натрий‑ионные — преимущественно около 90–160 Вт·ч/кг. Кроме того, рабочее напряжение ячейки натрия обычно ниже на несколько десятых вольта (порядка 3,2–3,3 В против ~3,6–3,7 В у распространённых литий‑ионных систем), что дополнительно влияет на суммарную энергоёмкость.
Ионы натрия крупнее и тяжелее лития, они хуже интеркалируются в графитовый анод, поэтому в натрий‑ионных батареях чаще используют твердый углерод. Для катодов применяются разные конструкции — слоистые оксиды, полианионные материалы и аналоги "прусской синевы" — каждая схема имеет свои преимущества и ограничения по ёмкости и напряжению.
В преимуществах натрий‑ионных технологий — доступность и низкая стоимость сырья (натрий — один из наиболее распространённых элементов), а также возможность снизить зависимость от дефицитных компонентов вроде кобальта и в некоторых случаях никеля. Это делает такие батареи особенно привлекательными для крупномасштабного стационарного хранения энергии, где приоритеты — цена за киловатт‑час и долговечность, а не минимальный вес.