Naukowcy odkryli nowy materiał, fosforan sodowo-wanadowy, który znacząco poprawia wydajność baterii sodowo-jonowych. Nowe technologie pozwolą na zwiększenie gęstości energii o ponad 15 procent, osiągając aż 458 watogodzin na kilogram (Wh/kg) w porównaniu do wcześniejszych modeli, które charakteryzowały się gęstością na poziomie 396 Wh/kg. Taki postęp może sprawić, że sodowe akumulatory staną się poważną alternatywą dla powszechnie stosowanych baterii litowo-jonowych, których wydobycie litu jest w dużej części kontrolowane przez Chiny.

Zalety baterii sodowo-jonowych są nie do przecenienia. Sód kosztuje niemal 50 razy mniej niż lit, a co więcej, można go pozyskiwać nawet z wody morskiej, co sprawia, że jest to rozwiązanie bardziej ekologiczne i zrównoważone dla dużych zastosowań magazynowania energii. Zespół badawczy wskazuje, że baterie sodowo-jonowe mogą być tańsze i łatwiejsze w produkcji, co zmniejsza globalną zależność od litowcyh ogniw i czyni technologię bardziej dostępną na całym świecie.

Naukowcy opracowali prototyp nowej baterii, który ukazuje znakomite rezultaty w magazynowaniu energii. Nowy materiał Na3V2(PO4)3, należący do grupy tzw. przewodników superjonowych Na (NaSICON), został zaprojektowany tak, aby umożliwić swobodne przemieszczanie się jonów sodu w trakcie ładowania i rozładowywania. Ta unikalna struktura pozwala na stabilne działanie systemu, co z kolei przekłada się na utrzymanie stałego napięcia na poziomie 3,7 V – wyższego niż wartość 3,37 V w tradycyjnych materiałach.

Zwiększenie napięcia, choć może się wydawać minimalne, ma kluczowy wpływ na gęstość energii akumulatora. Dodatkowo, wanad, będący fundamentalnym składnikiem, potrafi przyjmować wiele stabilnych stanów, co umożliwia efektywne przechowywanie i uwalnianie energii. Według profesora Pieremanuela Canepy z Uniwersytetu Hawajskiego, ciągła zmiana napięcia jest kluczową cechą, która poprawia wydajność akumulatorów, nie narażając przy tym stabilności elektrody, co jest istotnym krokiem naprzód w rozwoju technologii sodowych.

Warto również zwrócić uwagę, że technologia syntezy stosowana do wytwarzania tych baterii może być stosowana również w przypadku innych materiałów o podobnych właściwościach chemicznych, co otwiera nowe możliwości dla przyszłych technologii magazynowania energii. Może to wpłynąć na obniżenie kosztów związanych z bateriami, ale także pozwoli na rozwój bardziej zrównoważonych, ekologicznych rozwiązań w różnych sektorach.

Celem naukowców jest poszukiwanie czystszych oraz bardziej zrównoważonych metod magazynowania energii. Jak podkreśla profesor Canepa, nowy materiał pokazuje, że baterie sodowo-jonowe są w stanie spełniać rosnące wymagania energetyczne nowoczesnych urządzeń, a jednocześnie są bardziej przyjazne dla środowiska. Czy to oznacza, że sodowe baterie staną się kluczem do przyszłości zrównoważonej energii?