Литиевые батареи, по сути, сейчас правят нашим миром. Наши телефоны, беспроводные инструменты и автомобили, и это лишь некоторые из них, зависят от этой технологии, а она, в свою очередь, зависит от нашей способности добывать и перерабатывать литий. И хотя такие месторождения, как 2,3 миллиона тонн лития в Аппалачах, предполагают, что у нас будут стабильные поставки металла в течение многих лет, это не меняет того факта, что литий относительно дорог: по состоянию на середину мая 2026 года он продается по цене около 26 000 долларов за тонну.
По общему признанию, это не обязательно непомерно, но существует множество более дешевых металлов: например, железная руда продается по цене чуть более 110 долларов за тонну. У него также может быть блестящее будущее в качестве материала для более доступных аккумуляторов: в апреле 2026 года ученые из Института исследования металлов (IMR) Китайской академии наук объявили, что они разработали «полностью железный» проточный аккумулятор, который, согласно исследовательской работе, опубликованной в Advanced Energy Materials, выдержит 6000 циклов зарядки — или около 16 лет ежедневного использования — без потери емкости. Для сравнения: литий-ионный аккумулятор вашего смартфона прослужит менее 1000 циклов, тогда как более крупные батареи могут выдержать до 5000 циклов.
Проточные батареи отличаются от обычных литий-ионных аккумуляторов тем, что элементы батареи погружаются в жидкий электролит. В этой конкретной батарее используется новый электролит, который «эффективно предотвращает атаку ионов гидроксида на железный центр», согласно пресс-релизу IMR. Такая защита железного сердечника приводит к увеличению срока службы батареи, которая позволяет преодолеть проблемы долговечности и долговечности, связанные с предыдущими конструкциями, которые имеют тенденцию очень быстро изнашиваться.
Будущее хранения энергии?
Сказать, что батарея прослужит 16 лет без потери емкости, — это хорошо, но можем ли мы количественно оценить эту долговечность? На самом деле, да. В том же пресс-релизе IMR исследователи утверждают, что их железная батарея достигла средней кулоновской эффективности (количества электронов, передаваемых между электродами батареи во время зарядки) 99,4% за более чем 6000 циклов при токе 80 мА/см² без снижения емкости. Он также показал впечатляющие результаты при более высоких токах: КПД 78,5% при 150 мА/см². Высокая кулоновская эффективность связана с более длительным сроком службы батареи, поэтому эта технология, похоже, действительно имеет большой потенциал.
Хотя эта разработка, безусловно, является многообещающей, мы вряд ли увидим цельнометаллические проточные батареи в бытовой электронике в ближайшее время, если вообще когда-либо. Вместо этого эта технология предназначена для долгосрочного хранения энергии в масштабе сети, скорее всего, на аккумуляторных объектах, таких как крупный калифорнийский проект «Чистая энергия Дарден», и сыграет большую роль во всемирном стремлении к возобновляемым источникам энергии.
Проточные батареи, независимо от технологии, кажутся новинкой в области хранения энергии. Япония и Китай ввели в эксплуатацию крупные предприятия по производству проточных аккумуляторов в апреле и июле 2022 года соответственно, а американский стартап Ess Tech Inc объединился с проектом Salt River Project в Аризоне в 2025 году для поставки проточных аккумуляторов для Project New Horizon, аккумуляторной системы мощностью 5 мегаватт и мощностью 50 МВтч, способной обеспечить электроэнергией более 1000 домов в течение 10 часов. Время покажет, будут ли аккумуляторные технологии Китайской академии наук применяться в таких же крупных масштабах.
