Специалисты Юго-западного исследовательского института (SwRI) разработали индекс электрической взаимозаменяемости (EII). Этот показатель позволяет оценить, могут ли натрий-ионные аккумуляторы заменить литий-ионные в конкретных устройствах без глубокой переработки конструкции.
Литий-ионные батареи широко применяются в электронике и транспорте благодаря высокой энергоемкости, однако рост цен на литий вынуждает искать более доступные альтернативы. Натрий-ионные элементы дешевле, но часто уступают по плотности энергии, что может привести к увеличению габаритов и массы аккумуляторных систем.
Индекс EII учитывает реальные требования к эксплуатации, а не только базовые характеристики вроде напряжения или емкости. Высокое значение индекса означает возможность замены химии без влияния на работу устройства, тогда как низкое указывает на необходимость серьезных изменений в системе или невозможность такой замены.
В ходе тестирования исследователи сравнили натрий-ионные элементы с распространенными литий-ионными аккумуляторами формата 18650. Ученые проанализировали способность батарей отдавать и принимать мощность, учитывая скорость заряда, разряда, нагрев и рабочие пределы напряжения в различных режимах.
Метод позволил выявить сценарии, в которых натрий-ионные батареи показывают результаты, близкие к литиевым аналогам. В будущем EII поможет производителям подбирать оптимальные технологии для новых устройств, оценивать альтернативных поставщиков и избегать лишних затрат на перепроектирование оборудования.
