Однако добыча лития и производство литий-ионных аккумуляторов вызывают ряд экологических проблем:
Альтернативные материалы для производства аккумуляторных батарей:
Хлорид натрия (соль). Из нее можно получать натрий – высокореактивный щелочной металл, близкий сосед лития по таблице Менделеева. Он обладает несколько меньшей, но достаточной энергией ионизации, чтобы использоваться в качестве электродного материала. При этом добыча натрия не оказывает значительного негативного воздействия на природу, а сам материал в сотню раз дешевле. Китайская компания CATL уже разработала натрий-ионные батареи для электромобилей, энергоемкость которых составляет 160 Вт∙ч/кг. Теперь она работает над вторым поколением с энергоемкостью 200 Вт∙ч/кг.
Магний. Для перезаряжаемых батарей на основе магния свойственна более высокая плотность энергии. При массовом производстве они будут стоить меньше, чем литий-ионные батареи. Преимущество магния над литием в том, у него на внешнем слое два электрона, поэтому он способен отдавать два электрона вместо одного в процессе разряда. Это позволяет выдавать в два раза больше энергии.
Железо. Этого металла в земной коре 4,65%. Окислительно-восстановительный потенциал ионов железа более высокий, чем у ионов лития. Первые железо-ионные аккумуляторы с плотностью энергии 220 Вт∙ч/кг разработаны в Индийском технологическом институте. Они могут быть значительно дешевле литий-ионных батарей, а также безопаснее.
Морская вода. В Мировом океане содержится примерно 180 млрд. тонн лития, не говоря о гигантских запасах натрия. Технологический институт Карлсруэ из Германии занимается разработкой аккумулятора из морской воды. Похожими разработками занимаются ученые из Корейского морского и океанического университета.
Кремний. Ученые считают, что замена графитного анода на кремниевый позволит увеличить емкость аккумуляторных батарей до 10 раз, а скорость зарядки в 4 раза. Сейчас исследователи борются со свойством кремния расширяться и сжиматься при зарядке и разрядке, что ведет к его быстрому разрушению. В Университете Клемсона уже идут эксперименты по укрепления кремния с помощью углеродных нанотрубок.
