Razvoj ovih tehnologija je u različitim fazama, ali sve imaju potencijal da smanje zavisnost od litijuma i ponude održivija rješenja za skladištenje energije.
Evo nekoliko tehnologija koje se trenutno razvijaju:
Natrijum-jonske baterije:
Natrijum (Na) je sličan litijumu, ali je mnogo zastupljeniji i jeftiniji.
Natrijum-jonske baterije funkcionišu slično litijum-jonskim, ali koriste natrijum umjesto litijuma kao nosioca jona.
Ove baterije već pokazuju obećavajuće rezultate u pogledu kapaciteta, ali još uvijek ne dostižu gustinu energije litijum-jonskih baterija.
Proizvodnja natrijum-jonskih baterija je već započeta, iako još uvijek u ograničenom obimu.
Na primjer, kompanije poput CATL (China’s Contemporary Amperex Technology Co. Limited) najavile su proizvodnju natrijum-jonskih baterija i planiraju da ih koriste u električnim vozilima i stacionarnim skladištima energije. Prva generacija ovih baterija već je spremna za tržište.
Glavna prednost je u nižim troškovima i većoj dostupnosti sirovina.
Baterije s čvrstim elektrolitom:
Ove baterije koriste čvrsti elektrolit umjesto tečnog, što može povećati sigurnost i stabilnost baterija.
Razvijaju se verzije koje ne koriste litijum, već druge metale poput natrijuma, magnezijuma ili čak aluminijuma.
Ova tehnologija ima potencijal da pruži veći kapacitet i sigurnost u odnosu na trenutne litijum-jonske baterije.
Proizvodnja baterija s čvrstim elektrolitom je još uvijek u fazi istraživanja i razvoja, ali neke kompanije, poput Toyota i QuantumScape, već su najavile prototipove i planove za komercijalnu proizvodnju u narednih nekoliko godina. Očekuje se da će prve komercijalne verzije ovih baterija biti dostupne sredinom 2020-ih.
Magnezijum-jonske baterije:
Magnezijum je još jedna alternativa litijumu, sa prednošću u odnosu na broj valenčnih elektrona, što teoretski omogućava veću gustinu energije.
Još uvijek su u fazi istraživanja, ali nude potencijal za poboljšanu sigurnost i kapacitet u poređenju s litijum-jonskim baterijama.
Iako su magnezijum-jonske baterije još uvijek u fazi laboratorijskih istraživanja, neki istraživači i start-up kompanije rade na razvoju komercijalnih prototipova. Još nema masovne proizvodnje, ali napredak u ovoj oblasti ukazuje na potencijalnu komercijalizaciju u budućnosti.
Aluminijumske baterije:
Aluminijum je jeftin, dostupan i može potencijalno ponuditi visoku gustinu energije.
Ove baterije su u ranoj fazi istraživanja, ali imaju potencijal za niske troškove proizvodnje i dug životni vijek.
Neke kompanije, kao što je Graphene Manufacturing Group (GMG), počele su s razvojem aluminijum-grafen baterija koje koriste aluminijum umjesto litijuma. Komercijalna proizvodnja ovih baterija je još uvijek ograničena i u eksperimentalnoj fazi.
Baterije bazirane na superkondenzatorima:
Superkondenzatori se ne oslanjaju na hemijske reakcije poput baterija, već na elektrostatiku za skladištenje energije.
Superkondenzatori su već komercijalno dostupni i koriste se u specifičnim aplikacijama, ali istraživanje i razvoj novih materijala, poput grafena, je u toku kako bi se povećala njihova primjena u širem spektru uređaja, uključujući električna vozila.
Cilj je poboljšanje kapaciteta i trajanja skladištenja energije.
Razvoj ovih tehnologija je u različitim fazama, ali sve imaju potencijal da smanje zavisnost od litijuma i ponude održivija rješenja za skladištenje energije.
Zašto su značajne alternative litijum-jonskim baterijama?
Ekološki uticaj:
Baterije koje ne koriste litijum često imaju niži ekološki uticaj jer se zasnivaju na materijalima koji su lakše dostupni i manje štetni za životnu sredinu. Na primjer, natrijum, aluminijum i magnezijum su obilniji u prirodi, njihovo rudarenje je manje energetski intenzivno, i ne zavisi od eksploatacije ograničenih resursa poput litijuma.
Geopolitički faktori:
Većina svjetskih rezervi litijuma nalazi se u nekoliko zemalja, što može stvoriti geopolitičku zavisnost i nestabilnost u lancima snabdijevanja. Alternativne tehnologije koje koriste šire dostupne materijale mogu smanjiti ovu zavisnost i obezbijediti stabilnije snabdijevanje.
Troškovi i pristupačnost:
Alternativne baterije, kao što su natrijum-jonske, potencijalno mogu biti jeftinije za proizvodnju zbog nižih troškova sirovina. Ovo može dovesti do smanjenja cijene baterija i omogućiti širu primjenu u različitim industrijama, uključujući potrošačku elektroniku i obnovljive izvore energije.
Performanse i sigurnost:
Nove generacije baterija obećavaju poboljšane performanse u pogledu sigurnosti, dugovječnosti i otpornosti na ekstremne uslove. Na primjer, baterije sa čvrstim elektrolitom su otpornije na pregrijavanje i manje sklone zapaljenju, što ih čini sigurnijim za upotrebu u električnim vozilima i drugim primjenama.
Prilagodljivost različitim primjenama:
Različite vrste baterija mogu biti bolje prilagođene specifičnim primjenama. Na primjer, superkondenzatori mogu biti idealni za primjene koje zahtijevaju brze cikluse punjenja i pražnjenja, dok su natrijum-jonske baterije bolje za stacionarna skladišta energije u energetskim mrežama.
Ove alternative mogu igrati ključnu ulogu u prelasku na održivije izvore energije, omogućujući širi spektar tehnologija za skladištenje energije koje su ekonomski i ekološki održive. Budući razvoj i komercijalizacija ovih tehnologija biće ključni za smanjenje globalne zavisnosti od litijuma i poboljšanje održivosti u industrijama koje zavise od baterija, pišu nezavisne.
