Залізний аргумент: новий китайський акумулятор на 6 000 циклів у 80 разів дешевший за літієвий

Інститут металознавства Китайської академії наук представив “повністю залізний” проточний акумулятор зі строком служби 16 років. Як і інші проточні акумулятори, цей новий винахід використовує рідкі електроліти, що вивільняють електрику під час прокачування над електродами в процесі заряджання або розряджання.

Оскільки новий китайський акумулятор є “повністю залізним” — аж до спеціально розробленого молекулярного комплексу заліза — він надзвичайно дешевий у виробництві: у 80 разів дешевший за літієвий.

Ядерні акумулятори Китаю довели, що країна є лідером енергетичних інновацій, а нещодавно резонанс викликав і китайський прорив у галузі теплових акумуляторів із високоефективними катодами. Те, що відрізняє це останнє відкриття, — воно може бути застосоване вже незабаром.

Повністю залізний проточний акумулятор Китаю має надійну конструкцію, що захищає ядро від хімічного пошкодження, а його негативний заряд відштовхує частинки, що просочуються. У практичних випробуваннях він вже досяг ефективності захисту від витоку 99,4%.

Головне питання: чому ці акумулятори такі дешеві у виробництві? Залізо надзвичайно поширене і легко доступне, тоді як компоненти для літієвих акумуляторів відчувають глобальний дефіцит. Літієві акумулятори досі затребувані завдяки здатності накопичувати значний заряд, але повністю залізні проточні акумулятори можуть замінити їх, щойно виробники почнуть випускати їх всього за 1,25% від їхньої вартості.

Чому “повністю залізний” акумулятор Китаю може стати майбутнім

Існує нагальна потреба в дешевих, але довговічних акумуляторах, здатних вирішити проблеми наявних рішень для зберігання енергії. Світовий попит на електроенергію досяг того рівня, коли акумулятори для відновлюваних мереж стали абсолютно необхідними. Ідеальне рішення — масштабоване і здатне підтримувати мережу навіть у ті сезони, коли сонячна або вітрова енергія недоступна в достатній кількості.

Проточні акумулятори загалом безпечніші за літієві. Якщо за літій-іонним акумулятором не стежити, виявляючи ознаки несправності, може спалахнути пожежа, що завдасть значних збитків. Проточні акумулятори, навпаки, не горять і становлять мінімальний ризик навіть у тісних приміщеннях, де інші акумулятори перегрілися б.

Ще залишається відкритим питання, чи стануть повністю залізні акумулятори основним рішенням для зберігання енергії майбутнього. Деякі дослідники вже звернули увагу на новий прототип швидкозарядного квантового акумулятора, який може змінити світ, якщо буде запущений у масове виробництво. Але наразі головним пріоритетом є побудова довговічної мережі відновлюваної енергетики — і саме це обіцяють китайські повністю залізні акумулятори.

Що стоїть за технологічним проривом

Команда з Інституту металознавства застосувала “синергетичний дизайн” на молекулярному рівні, розробивши спеціальний залізний комплекс, що виступає подвійним захисним шаром. Для цього дослідники синтезували 11 залізних комплексів на основі 12 органічних лігандів, перш ніж знайти оптимальну формулу.

Саме ця інженерна робота дозволила подолати головну слабкість проточних залізних акумуляторів — деградацію матеріалів і витік через мембрану, що раніше різко скорочували термін служби таких пристроїв. Результати були опубліковані у журналі Advanced Energy Materials 1 квітня 2026 року.

Карбонат літію — основа більшості літій-іонних акумуляторів — торгується на товарних ринках і за останні п’ять років коливався в ціні від приблизно $7 тис. до $80 тис. за метричну тонну. Сульфат заліза, основний прекурсор для залізних проточних електролітів, є промисловим побічним продуктом і доступний за значно меншою ціною.

Саме тому різниця у вартості сировини настільки разюча. Якщо комерційне масштабування виявиться успішним, залізо як промисловий матеріал коштує більш ніж у 80 разів менше за літій — і це робить його набагато доступнішим варіантом для великомасштабного розгортання акумуляторних систем.

Джерело: BGR