Baterai natrium-ion vs lithium-ion

Ketika dunia bergeser ke sumber energi baru, persaingan antara baterai natrium-ion dan lithium-ion semakin intensif. Saat ini, baterai lithium-ion memimpin pasar, tetapi baterai natrium-ion mendapatkan perhatian karena beberapa keunggulan yang menarik. Mari kita jelajahi apa yang membuat setiap unik, pro dan kontra mereka, dan arah masa depan mereka yang potensial.

Apa itu baterai natrium-ion?

Baterai natrium-ion (SIB) adalah baterai yang diisi ulang menggunakan ion natrium (Na⁺) sebagai pembawa pengisian daya. Ini terdiri dari katoda yang mengandung natrium, anoda, dan elektrolit cair. Selama pengisian daya, ion natrium diekstraksi dan dimasukkan ke dalam anoda, sementara pelepasan terjadi secara terbalik.

Ada berbagai jenis baterai natrium-ion, termasuk NAMNO2, NA3V2 (PO4) 2F3 dan NA2FEFE (CN) 6.

Namno₂ (berlapis oksida)

• Tegangan kerja: 3.2 V; Rentang operasional: -40 ° C hingga 80 ° C.
• Siklus Kehidupan: Hingga 4.500 siklus dalam prototipe lab dengan optimasi struktural (mis., Doping boron).
• Tantangan: Peluruhan kapasitas cepat (20 siklus) karena transisi fase Mn³⁺; Varian yang dimodifikasi meningkatkan stabilitas.

Na₃v₂ (setelah) ₂f₃ (nvpf, tipe nasicon)

• Kepadatan energi: 75 WH/kg pada tingkat 1C; Dataran tinggi tegangan tinggi pada 3,7 V dan 4.2 V.
• Stabilitas siklus: Lebih dari 4.000 siklus dalam konfigurasi sel penuh karena pelapis karbon dan aditif elektrolit (mis., FEC).
• Aplikasi: Cocok untuk penyimpanan kisi dan EV karena ketahanan termal dan umur panjang.

Na₂fefe (CN) ₆ (Prusia Putih)

• Kinerja: Mencapai kepadatan energi 160 WH/kg dengan 3.000 siklus ketika dipasangkan dengan anoda karbon keras; Manfaat dari difusi Na⁺ cepat dalam kerangka kubik.
• Keuntungan: Kompatibilitas suhu rendah (-20 ° C dengan retensi kapasitas 80%) dan sintesis yang dapat diskalakan, dikomersialkan oleh CATL.

Apa itu baterai lithium-ion?

Baterai lithium-ion telah berevolusi secara signifikan selama bertahun-tahun, dengan yang pertama dikembangkan pada tahun 1970-an. Mereka terdiri dari empat komponen utama: katoda, anoda, elektrolit, dan pemisah.

Katoda menentukan kapasitas dan tegangan, sedangkan anoda mengarahkan elektron melalui kawat. Itu elektrolit memungkinkan pergerakan ion lithium antara katoda dan anoda untuk aliran listrik yang aman. Bahan konduktivitas ionik tinggi memfasilitasi gerakan ini, yang bervariasi berdasarkan jenis elektrolit.

Ada enam jenis utama baterai lithium; Informasi lebih lanjut dapat ditemukan Di Sini.

Baterai natrium-ion vs baterai lithium-ion

Saat membandingkan baterai natrium-ion dan lithium-ion, tabel perbandingan menawarkan pandangan yang jelas tentang perbedaan mereka.

Tantangan untuk baterai natrium-ion

Pembuatan baterai natrium-ion menghadapi beberapa tantangan sebelum dapat menggantikan baterai lithium-ion.

• Tidak ada rantai pasokan yang ditetapkan untuk bahan, dan beberapa perusahaan terlibat, yang mengarah ke biaya yang lebih tinggi.
• Teknologi ini masih berkembang, membatasi fleksibilitas desain dan menghasilkan kepadatan dan kapasitas penyimpanan yang lebih rendah dibandingkan dengan baterai lithium.
• Baterai natrium-ion memiliki umur siklus 5.000 siklus, secara signifikan lebih rendah dari 6.000 siklus baterai lithium besi fosfat komersial.

Bisakah baterai berbasis natrium menggantikan baterai lithium-ion?

Baterai natrium-ion bisa menjadi alternatif yang bagus untuk lithium-ion, tetapi mereka menghadapi beberapa rintangan sebelum mereka benar-benar lepas landas.

Untuk menjadi pilihan untuk penyimpanan energi, mereka perlu meningkatkan kinerja teknis mereka. Para peneliti bekerja keras untuk membuat baterai ini lebih stabil dan terjangkau, sementara perusahaan sibuk membangun rantai pasokan yang solid untuk bahan yang diperlukan.