Разработка натрий-ионных аккумуляторов: возможности и проблемы

Бурное развитие экологичных и устойчивых технологий возобновляемой энергетики в последнее время стало актуальной темой, имеющей мировое значение в контексте борьбы с глобальным экологическим кризисом. Для снижения нестабильности выработки возобновляемой энергии и интеграции возобновляемых источников в энергосистему со стабильной генерацией электроэнергии технологии накопления электрической энергии (electrical energy storage, EES) на основе вторичных аккумуляторов рассматриваются как наиболее перспективное решение благодаря их высокой способности безопасно и экономично накапливать и использовать экологически чистую энергию. Благодаря широкой доступности и низкой стоимости ресурсов натрия натрий-ионные аккумуляторы (sodium-ion batteries, SIBs) рассматриваются как перспективная альтернатива для крупномасштабных систем накопления электрической энергии следующего поколения. В данном обзоре подробно рассматриваются ключевые различия между литий-ионными аккумуляторами (lithium-ion batteries, LIBs) и SIBs с учетом различных требований к применению, а также описывается современное понимание принципов работы SIBs. Посредством сопоставления технологической эволюции LIBs, свинцово-кислотных аккумуляторов (lead-acid batteries, LABs) и SIBs выявляются преимущества SIBs. В обзоре также освещаются коммерческие достижения, реализованные на основе современных технологий SIBs, с акцентом на представление пяти ведущих компаний в области SIBs, включая химические составы и технологии SIBs каждой из них, а также коммерциализированную продукцию на основе SIBs. Наконец, обсуждаются перспективы и ключевые проблемы коммерциализации натрий-ионных аккумуляторов следующего поколения.