В России возникли перебои с ключевым материалом современной электроники — литием. 90% поставок сырья под санкциями. Альтернативный вариант — в 100 раз дешевле, но изделия получаются очень габаритными.
В России возникли проблемы с литием, передают РИА Новости. Еще в апреле стало известно, что основные поставщики, Чили и Аргентина, отказались экспортировать металл из-за санкций. На эти два государства приходилось 90% получаемого Россией лития. Остальное шло из Китая.
Нехватка ключевого элемента современной электроники ощущается во всех сферах. Весь литий в стране — импортный. Он есть в батареях смартфонов, компьютеров, электромобилей, в бытовых приборах. Россия только приступает к производству собственных аккумуляторов. Но литий применяется также в атомной энергетике, металлургии и других областях промышленности. Если исключить недружественные страны, то в качестве альтернативного импортера остается Боливия. Несмотря на самые большие запасы в мире (21 миллион тонн), производство металла там налажено слабо. В 2021-м, по некоторым оценкам, добыли всего 600 тонн. А Россия закупает 1500 тонн в год.
Литий — не самый редкий элемент, но добывать его непросто. Производители литий-ионных аккумуляторов не поспевают за стремительно растущим спросом. Залежи лития в России есть, но последние 20 с лишним лет импорт обходился дешевле, и месторождения не разрабатывали. Сейчас Росатом и Норникель готовят к освоению перспективное Колмозерское месторождение в Мурманской области. Газпром собирается извлекать литий из пластовых рассолов (минерализованных подземных вод) Ковыктинского месторождения в Иркутской области. Есть предложения по производству карбоната лития в Дагестане.
Наука и бизнес рассматривают альтернативные источники. В разработки вкладывается, например, миллиардер №1 в мире Илон Маск, поскольку дефицит литий-ионных батарей тормозит выпуск электромобилей. Одна из наиболее перспективных в настоящий момент — натрий-ионные аккумуляторы (Na-ion). Топ-менеджеры производителя электромобилей Tesla (главный актив Илона Маска) внимательно следят за развитием этого направления. Натрия в природе очень много, и он сейчас дешевле лития примерно в 100 раз. Но у него низкая плотность энергии: атомы значительно тяжелее. Это скажется на габаритах и весе аккумулятора.
Ученые, в том числе в России, пытаются преодолеть недостатки технологии Na-ion. В конце июня китайцы заявили, что им удалось значительно повысить плотность энергии натриевой батареи, достигнув показателя 200 Вт·ч·кг−1, — больше, чем у коммерческого литий-железо-фосфатного аккумулятора (LiFePO4). Это результат введение в безанодную батарею графитового углеродного покрытия на алюминиевом токосъемнике и борсодержащих электролитов. Увеличился и срок службы — до 260 циклов. Но у литий-ионных — от 500 до 3000 циклов. То есть условный телефон можно будет заряжать меньше года, причем емкость батареи снизится.
Андрей Корчун, младший научный сотрудник Института проблем химической физики РАН, рассказал, что у аккумуляторов на основе натрия есть своя ниша. Они годятся для стационарного хранения энергии, например, в солнечных электростанциях. Там вес не проблема, а натрий позволяет сэкономить:
Натриевый аккумулятор той же емкости будет весить в 1,5-2 раза больше. Поэтому там, где требуется мобильность, такие батареи не подойдут. Литиевые аккумуляторы на современных машинах — это полтонны, значит, с натрием или калием получится тонна. Для сугубо городских автомобилей, которым достаточно запаса хода в 100 километров, это может быть экономически выгодно. Но про смартфоны с ноутбуками и говорить нечего. Кроме того, современные литий-ионные аккумуляторы гораздо более совершенны — за последние 30 лет технологию прекрасно разработали. И в этом смысле натрий-ионным предстоит проделать большой путь, потому что им нужны другие катодные, анодные материалы, ионопроводящая мембрана, электролит.
До массового производства натрий-ионных батарей еще далеко. В ближайшие годы ждать его не стоит, говорят специалисты. Но резкое ухудшение мировой экономики может многое изменить. Так, озабоченным сокращением СО2 европейцам недавно пришлось расконсервировать угольные электростанции, хотя еще совсем недавно это казалось совершенно недопустимым.
Теоретически глобальная деградация способна привести к запредельному подорожанию лития, что сделает актуальным объемные, но дешевые натриевые батареи. И тогда в обиход вернутся громоздкие гаджеты, похожие на те, что были в начале цифровой эры.
По словам российского премьера Михаила Мишустина, главная цель страны на данный момент — в сжатые сроки построить технологический суверенитет, чтобы продолжить индустриализацию. Подробнее на DK.RU