Natriumakkujen Lupaava Tulevaisuus E-Autoissa

Uudet tutkimukset ovat avanneet keskustelun natriumin mahdollisuudesta korvata kalliimman litiumin akkujen valmistuksessa sähköautoissa. Tällä hetkellä maailmalla liikkuu jo sähköautoja, joissa on natriumakkuja. Haasteena on kuitenkin se, että natriumakkujen energiateho on toistaiseksi ollut melko alhainen, mikä tekee suurten kapasiteettien akkujen valmistamisesta taloudellisesti kannattamatonta niiden painon ja koon vuoksi.

Princetonin yliopiston tutkijat Yhdysvalloissa ovat kuitenkin esitelneet uuden natrium-ioniakun, joka ylittää aikaisemmat kapasiteettirajat. Tämä edistysaskel voisi tulevaisuudessa parantaa sähköautojen toimintamatkaa merkittävästi. Tällä hetkellä natriumakkujen valmistuskustannukset ovat vain 40 prosenttia litiumakkujen kustannuksista, mikä herättää mielenkiintoa.

Kemian professori Mircea Dincă, joka johtaa tutkimusryhmää, on todennut, että litium on monin tavoin rajoittunut. Toisin kuin harvinainen litium, natriumia löytyy valtavasti eri suoloista ja merivedestä, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon. Myös kiinalainen yritys CATL, joka on maailman suurin akkuvalmistaja, on hilj recently esitellyt natriumakun.

Natrium on alkaalimetallina reaktiivinen ja erittäin soveltuva ioninvaihtoon, samalla tavoin kuin litium. Dincă-ryhmä on keskittynyt kehittämään natriumkatodien rakennetta. He ovat kokeilleet myös Bis-Tetraamino-Benzoquinonia (TAQ), ainetta, jonka avulla he pystyivät vuonna 2024 rakentamaan litiumioniakun, joka saavutti jopa 2000 latausjaksoa. TAQ on orgaaninen ja kiteinen materiaali, joka liittyy bensiiniin, ja se voi korvata katodissa käytetyn koboltin, tarjoten edullisemman ja kestävämmän vaihtoehdon.

TAQ:lta odotetaan myös suurta vastustuskykyä korkeita lämpötiloja, ilmaa ja kosteutta kohtaan sekä pitkää käyttöikää. Dincä-ryhmä on yhdistänyt natriumin ja TAQ-kiteet hiiliputkien avulla, mikä on johtanut parannettuun lataus- ja purkusuoritukseen. Tämän seurauksena akkujen odotettu energiateho kiloa kohti voi kilpailla parhaiten saatavilla olevien materiaalien kanssa, mikä viittaa siihen, että natrium-ioniakut voivat yhä parantua tulevaisuudessa.