Gdy świat przechodzi na nowe źródła energii, intensyfikuje się konkurencja między akumulatorami sodu i litowo-jonowymi. Obecnie akumulatory litowo-jonowe kierują rynkiem, ale akumulatory sodu zyskują uwagę ze względu na pewne atrakcyjne zalety. Przejdźmy, co sprawia, że
Co to są akumulatory sodu?
Akumulator sodu (SIB) to naładowana akumulator przy użyciu jonów sodu (NA⁺) jako nośników ładowania. Zawiera katodę zawierającą sod, anodę i ciekłego elektrolitu. Podczas ładowania jony sodu są ekstrahowane i wkładane do anody, podczas gdy rozładowanie zachodzi odwrotnie.
Istnieją różne rodzaje akumulatorów sodu, w tym Namno2, Na3V2 (PO4) 2F3 i Na2fefe (CN) 6.
Namno₂ (tlenek warstwowy)
- Napięcie robocze: 3.2 V; Zakres operacyjny: -40 ° C do 80 ° C.
- Życie cyklu: do 4500 cykli w prototypach laboratoryjnych z optymalizacją strukturalną (np. Dopingiem boru).
- Wyzwania: gwałtowny rozkład pojemności (20 cykli) z powodu przejścia fazowego Mn³⁺; Zmodyfikowane warianty poprawiają stabilność.
Na₃v₂ (po) ₂f₃ (nvpf, typ nasicon)
- Gęstość energii: 75 WH/kg z prędkością 1C; Płaskowyż wysokiego napięcia przy 3,7 V i 4,2 V.
- Stabilność cyklu: ponad 4000 cykli w konfiguracjach pełnych komórek z powodu powłok węglowych i dodatków elektrolitów (np. FEC).
- Zastosowania: Nadaje się do przechowywania siatki i EV z powodu odporności cieplnej i długiej żywotności.
Na₂fefe (CN) ₆ (biały prusa)
- Wydajność: osiąga gęstość energii 160 WH/kg z 3000 cykli w połączeniu z twardymi anodami węglowymi; Korzyści z szybkiej dyfuzji Na⁺ w ramie sześciennej.
- Zalety: Kompatybilność o niskiej temperaturze (-20 ° C z 80% retencją zdolności) i skalowalna synteza, komercjalizowana przez CATL.
Co to są akumulatory litowo-jonowe?
Akumulatory litowo-jonowe ewoluowały znacznie na przestrzeni lat, a pierwsze rozwinęły się w latach siedemdziesiątych. Składają się z czterech głównych elementów: katoda, anoda, elektrolit i separator.
Katoda określa pojemność i napięcie, podczas gdy anoda kieruje elektrony przez drut. . elektrolit umożliwia ruch jonów litowych między katodą a anodą dla bezpiecznego przepływu energii elektrycznej. Wysokie materiały przewodności jonowej ułatwiają ten ruch, który zmienia się w zależności od rodzaju elektrolitu.
Istnieje sześć głównych rodzajów akumulatorów litowych; Więcej informacji można znaleźć Tutaj.
Bateria sodu i bateria litowo-jonowa
Porównując akumulatory sodu i litowo-jonowe, tabela porównawcza oferuje wyraźny widok ich różnic.
| Cechy | Bateria sodowo-jonowa | Bateria litowo-jonowa |
| Dostępność materiału | Obfity | Ograniczony |
| Wpływ na środowisko | Przyjazny dla środowiska | Mniej przyjazne dla środowiska |
| Koszt | Tani | Wysoki |
| Zakres temperatury roboczej | Wyższy | Wysoki |
| Cykl życia | Wysoki | Wysoki |
| Gęstość mocy | Niski | Wysoki |
| Czas ładowania | Szybciej | Szybko |
Wyzwania dla baterii sodowo-jonowej
Produkcja baterii sodowo-jonowych staje przed kilkoma wyzwaniami, zanim będzie mogła wymienić akumulatory litowo-jonowe.
- Nie ma ustalonego łańcucha dostaw dla materiałów, a niewiele firm jest prowadzących do wyższych kosztów.
- Technologia wciąż się rozwija, ograniczając elastyczność projektowania, co powoduje niższą gęstość i pojemność magazynową w porównaniu z akumulatorami litowymi.
- Akumulatory sodu jonowe mają żywotność cyklu wynoszącą 5000 cykli, znacznie niższą niż 6000 cykli komercyjnych akumulatorów fosforanu litowego żelaza.
Czy akumulatory sodu mogą zastąpić akumulatory litowo-jonowe?
Akumulatory sodu-jonowe mogą być świetną alternatywą dla litowo-jonowych, ale stają w obliczu przeszkód, zanim będą mogły naprawdę wystartować.
Aby stać się wyborem do magazynowania energii, muszą poprawić swoją wydajność techniczną. Naukowcy ciężko pracują, aby te akumulatory były bardziej stabilne i przystępne, podczas gdy firmy są zajęte ustanawianiem solidnego łańcucha dostaw dla niezbędnych materiałów.
