I den globala batterimarknaden har litiumjonbatterier en dominerande roll och används för att driva allt från smartphones och laptops till elbilar och stationära energilager. Men genom den ökande efterfrågan på litium, som utvinns på miljöskadliga sätt, samt kraftigt fluktuerande priser, söker många i batteribranschen alternativa lösningar.

Natriumjonbatterier framträder nu som ett lovande alternativ. Natrium, en viktig komponent i vanligt bordssalt, är rikligt förekommande i jordskorpan över hela världen och utvinningsmetoden är betydligt mer miljövänlig än för litium. Med stöd från USA:s energidepartement, som investerar 50 miljoner dollar (cirka 550 miljoner kronor), har det nybildade konsortiet LENs (Low-cost Earth-abundant Na-ion Storage) uppdraget att förbättra natriumiontekniken för användning i elbilar.

Konsortiet, lett av Argonne National Laboratory, inkluderar även fem andra nationella labb samt åtta universitet. Deras mål är att möta det största hindret för natriumjonbatterier: energitätheten, som för närvarande är lägre än den hos litiumjonalternativen. Detta kan resultera i kortare räckvidd för elbilar. Genom att utveckla nya elektrodmaterial och elektrolyter, samt skapa innovativa battericeller, hoppas man lösa detta problem.

Venkat Srinivasan, direktör för LEN-konsortiet, uttrycker: "Vår utmaning är att förbättra energidensiteten hos natriumjonbatterier så att de kan konkurrera med fosfatbaserade litiumjonbatterier, utan att använda kritiska grundämnen." Han påpekar att förbättringar inte får ske på bekostnad av viktiga prestandafaktorer som cykellivslängd och säkerhet.

Kina ligger också i framkant när det gäller utvecklingen av natriumjonbatterier. Företaget CATL presenterade 2021 natriumjonceller med en energitäthet på 160 Wh/kg, och den andra generationens celler som företaget utvecklar, siktar på att nå 200 Wh/kg.

För stationära energilager, som används i stora batteriparker, är den lägre energitätheten hos natriumjonbatterier mindre bekymmersam. Kinesiska BYD har nyligen introducerat vad de beskriver som världens första högpresterande energilagringsprodukt baserad på natriumjonceller. Deras produkt, MC Cube-SIB ESS, erbjuder en kapacitet på 2,3 MWh, vilket trots en lägre kapacitet än litiumjonprodukter av samma storlek, lovar fördelar som snabbare laddning, längre livslängd och förbättrad säkerhet.