Zinek
Za posledních sedm let získalo 110 vesnic v Africe a Asii energii z baterií využívajících zinek a kyslík, které jsou základem systému skladování energie vyvinutého arizonskou společností NantEnergy.
Dostatečné zásoby zinku, jeho zásadní stabilita a nízká cena z něj činí atraktivní alternativu k lithiu, ale snahy o jeho komerční využití ve velkém měřítku jsou zatím mizivé. Systém zinko-vzduchových baterií společnosti NantEnergy nahrazuje druhou elektrodu elektrodou, která „dýchá vzduch“ a využívá kyslík z atmosféry k získávání energie ze zinku.
Podle zprávy zveřejněné společností Lux Research „je zinko-vzduchová chemie vhodná pro mikrosítě a poskytuje levné řešení pro skladování energie. Průtokové baterie se obtížně škálují na velikost typických mikrosítí a lithium-iontové baterie jim cenově nekonkurují.“
Důležité je, že společnost NantEnergy také vyvinula techniku, která umožňuje zinku udržet si náboj po delší dobu, což řeší obvyklý problém omezené opakované použitelnosti zinkových a zinkovzdušných baterií. Podle společnosti lze tuto metodu vyrábět místně bez vzácných nebo nákladných materiálů, což snižuje závislost na dovozu a přispívá k zaměstnanosti a místní ekonomice.
Zinkovzdušné baterie také neobsahují žádné toxické sloučeniny a nejsou vysoce reaktivní ani hořlavé, což umožňuje jejich recyklaci a bezpečnou likvidaci.
I když je však zinek jedním z nejhojnějších kovů na Zemi, jeho použití ve velkém měřítku jako alternativy lithia by mohlo v budoucnu představovat problém. Profesor chemie na Jihokalifornské univerzitě Sri Narayan řekl deníku New York Times: „
„Z dostupných zásob tedy není jasné, zda budeme mít dostatek zinku na pokrytí obrovské potřeby, která vyplyne z poptávky po bateriích v síťovém měřítku.“
Síran sodný
Další alternativou k lithiu jsou baterie se síranem sodným, které již zaznamenaly významné využití ve velkém měřítku v lokalitách po celém světě.
V únoru 2019 byla v Abú Dhabí instalována největší skladovací baterie na světě, která využívá bateriové články se síranem sodným. Je pětkrát větší než druhá největší akumulační baterie s výkonem 108 megawattů (MW)/648 megawatthodin (MWh).
Sodíko-sírové baterie mají delší životnost než jejich lithium-iontové protějšky, jejich životnost se pohybuje kolem 15 let oproti dvěma až třem letům, které se očekávají od lithiových baterií. Sodík a síra jsou také hojně dostupné a levné materiály, což zmírňuje jeden z hlavních problémů lithiových baterií.
S manipulací se sodíkem i sírou jsou však spojena rizika vzhledem k těkavosti obou reaktantů. Kapalný sodík přicházející do styku s vodou v atmosféře představuje značné riziko kvůli vysoce exotermické reakci, která by se při práci ve velkém měřítku mohla stát výbušnou.
Továrny na sodíkové baterie a zařízení, která je používají, se staly místem řady požárů, jako například v roce 2011 požár v závodě Tsukuba v Japonsku, kvůli kterému výrobce NGK dočasně pozastavil výrobu svých sodíkových baterií.
Další nevýhodou sodíkových baterií je vysoká provozní teplota 300 °C, která je nutná ke zkapalnění sodíku. Tyto vysoké teploty by mohly poškodit keramickou membránu oddělující anodovou a katodovou složku baterie a mohly by také zhoršit těkavost reaktantů v bateriích.
Vodíkové palivové články
Řada energetických společností propaguje vodík jako uhlíkově neutrální alternativu ke zkapalněnému zemnímu plynu a vodíkové palivové články jsou rovněž vyvíjeny jako alternativa k tradičním lithiovým bateriím.
Vodíkové palivové články mají díky použití vodíku a kyslíku jako reaktantů desetkrát větší poměr energie k hmotnosti než lithiové baterie. To znamená, že vodíkové palivové články mohou být lehčí a zabírat menší prostor a zároveň dodávat stejný výkon jako lithiové baterie, což šetří zdroje.
Vodík je v atmosféře velmi hojný, což z něj činí atraktivní alternativu k materiálům s omezenými zásobami, jako je lithium nebo zinek.
Vodíkové palivové články mají také větší dosah než lithiové baterie a v rámci procesu výroby energie produkují pouze vodu a teplo, což představuje účinný a uhlíkově neutrální zdroj energie ve srovnání s běžnými bateriemi.
Při výrobních procesech baterií (a zařízení, která napájejí) se sice do atmosféry uvolňuje oxid uhličitý, ale tento efekt lze zmírnit napájením těchto procesů z obnovitelných zdrojů energie. Při výrobě vodíkových baterií se také spotřebuje méně oxidu uhličitého než při výrobě lithiových baterií, protože nevyžadují energeticky náročnou těžbu.
Vodíkové palivové články jsou však relativně novou technologií a mají své nevýhody.
Stejně jako sodík je vodík vysoce hořlavý a při nesprávném zacházení může reagovat výbušně. Mírná teplota palivových článků je důležitá, aby se zabránilo těkavým reakcím, a také proto, že palivové články potřebují ke své činnosti kapalnou vodu na rozdíl od páry nebo ledu.
Skladování vodíku je drahé a energeticky náročné, a to jak jako plynu, tak skladovaného jako kapalina při nízkých teplotách. Navzdory jeho hojnému výskytu v atmosféře je také obtížné a nákladné vodík vyrábět a přepravovat, zejména ve velkém měřítku.
.