세계가 새로운 에너지 원으로 이동함에 따라 나트륨 이온과 리튬 이온 배터리 사이의 경쟁이 강화되고 있습니다. 현재 리튬 이온 배터리가 시장을 이끌고 있지만 소듐-이온 배터리는 매력적인 이점으로 인해 주목을 받고 있습니다. 각각의 독특한, 장단점 및 잠재적 인 미래 방향을 탐구 해 봅시다.
나트륨 이온 배터리는 무엇입니까?
나트륨-이온 배터리 (SIB)는 전하 운반체로 나트륨 이온 (NAI)을 사용하는 재충전 된 배터리입니다. 나트륨 함유 음극, 양극 및 액체 전해질을 포함합니다. 충전 동안, 나트륨 이온을 추출하고 양극에 삽입하는 반면, 배출은 반대로 발생합니다.
NAMNO2, NA3V2 (PO4) 2F3 및 NA2FEFE (CN) 6을 포함하여 다양한 유형의 나트륨 이온 배터리가 있습니다.
namno lay (층 산화물)
- 작동 전압 : 3.2 V; 작동 범위 : -40 ° C ~ 80 ° C.
- 사이클 수명 : 구조적 최적화 (예 : 붕소 도핑)를 갖춘 실험실 프로토 타입에서 최대 4,500주기.
- 도전 과제 : MN³⁺ 상 전이로 인한 빠른 용량 붕괴 (20 사이클); 변형 된 변형은 안정성을 향상시킵니다.
na₃v₃ (후) ₂f₃ (NVPF, NASICON 유형)
- 에너지 밀도 : 1C 속도에서 75WH/kg; 3.7V 및 4.2V에서 고전압 고원.
- 사이클 안정성 : 탄소 코팅 및 전해질 첨가제 (예 : FEC)로 인한 풀 세포 구성에서 4,000 회 이상.
- 응용 분야 : 열 탄력성 및 긴 수명으로 인한 그리드 저장 및 EV에 적합합니다.
na₂fefe (CN) ₆ (Prussian White)
- 성능 : 단단한 탄소 양극과 쌍을 이룰 때 3,000 사이클로 160 wh/kg 에너지 밀도를 달성합니다. 입방 프레임 워크에서 빠른 Na로 확산의 이점.
- 장점 : CATL에 의해 상용화 된 저온 호환성 (80% 용량 보유를 갖는 -20 ° C) 및 확장 가능한 합성.
리튬 이온 배터리는 무엇입니까?
리튬 이온 배터리는 수년에 걸쳐 크게 발전했으며 1970 년대에 처음 개발되었습니다. 그들은 4 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 음극, 양극, 전해질 및 분리기.
캐소드는 용량과 전압을 결정하는 반면 양극은 와이어를 통해 전자를 지시합니다. 그만큼 전해질 안전한 전기 흐름을 위해 음극과 양극 사이의 리튬 이온 이동을 가능하게합니다. 높은 이온 전도도 재료는 전해질 유형에 따라 다릅니다.
리튬 배터리에는 6 가지 주요 유형이 있습니다. 자세한 정보는 찾을 수 있습니다 여기.
나트륨 이온 배터리 대 리튬 이온 배터리
나트륨 이온과 리튬 이온 배터리를 비교할 때 비교 테이블은 그 차이를 명확하게 볼 수 있습니다.
| 특징 | 나트륨 이온 배터리 | 리튬 이온 배터리 |
| 재료 가용성 | 풍족한 | 제한된 |
| 환경에 미치는 영향 | 친환경 | 덜 친환경 |
| 비용 | 값이 싼 | 높은 |
| 작동 온도 범위 | 더 높은 | 높은 |
| 수명주기 | 높은 | 높은 |
| 전력 밀도 | 낮은 | 높은 |
| 청구 시간 | 더 빠르게 | 빠른 |
나트륨 이온 배터리의 도전
나트륨 이온 배터리 제조는 리튬 이온 배터리를 대체하기 전에 몇 가지 과제에 직면 해 있습니다.
- 재료에 대한 공급망은 기존 공급망이 없으며, 회사는 거의 관여하여 더 높은 비용을 초래합니다.
- 이 기술은 여전히 개발 중이며 설계 유연성을 제한하고 리튬 배터리에 비해 밀도 및 저장 용량이 낮아집니다.
- 나트륨 이온 배터리의 사이클 수명은 5,000 사이클이며 6,000 사이클의 상업용 리튬 철 포스페이트 배터리보다 현저히 낮습니다.
나트륨 기반 배터리가 리튬 이온 배터리를 교체 할 수 있습니까?
나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리에 대한 훌륭한 대안이 될 수 있지만 진정으로 이륙하기 전에 약간의 장애물에 직면 해 있습니다.
에너지 저장을위한 선택이 되려면 기술 성능을 향상시켜야합니다. 연구원들은이 배터리를보다 안정적이고 저렴하게 만들기 위해 열심히 노력하고 있으며, 회사는 필요한 재료에 대한 견고한 공급망을 설치하는 데 바쁘다.
