Sodiu-ion vs. baterie cu ioni litiu

Pe măsură ce lumea trece la noi surse de energie, concurența dintre bateriile cu ioni de sodiu și ioni de litiu se intensifică. În prezent, bateriile cu ioni de litiu conduc piața, dar bateriile cu ioni de sodiu câștigă atenție din cauza unor avantaje atrăgătoare. Să explorăm ceea ce face fiecare unic, pro și contra și contra și potențialele lor direcții viitoare.

Ce sunt bateriile cu ioni de sodiu?

Bateria de sodiu-ion (SIB) este o baterie reîncărcată folosind ioni de sodiu (NA⁺) ca purtători de încărcare. Cuprinde un catod care conține sodiu, un anod și un electrolit lichid. În timpul încărcării, ionii de sodiu sunt extrași și introduși în anod, în timp ce descărcarea are loc invers.

Există diferite tipuri de baterii cu ioni de sodiu, inclusiv Namno2, Na3v2 (PO4) 2F3 și Na2Fefe (CN) 6.

Namno₂ (oxid stratificat)

• Tensiune de lucru: 3,2 V; Interval operațional: -40 ° C până la 80 ° C.
• Viața ciclului: până la 4.500 de cicluri în prototipurile de laborator cu optimizare structurală (de exemplu, dopaj de bor).
• Provocări: descompunere rapidă a capacității (20 de cicluri) din cauza tranzițiilor de fază MN³⁺; Variantele modificate îmbunătățesc stabilitatea.

Na₃v₂ (după) ₂f₃ (nvpf, nasicon-tip)

• Densitate energetică: 75 WH/kg la 1C rată; Platouri de înaltă tensiune la 3,7 V și 4,2 V.
• Stabilitatea ciclului: peste 4.000 de cicluri în configurații cu celule complete din cauza acoperirilor de carbon și a aditivilor electrolitici (de exemplu, FEC).
• Aplicații: adecvat pentru depozitarea rețelei și EV -uri din cauza rezistenței termice și a duratei de viață lungă.

Na₂fefe (CN) ₆ (alb prusian)

• Performanță: atinge 160 de densitate energetică WH/kg cu 3.000 de cicluri atunci când este asociat cu anodii de carbon dur; Beneficiază de difuzarea rapidă Na⁺ într -un cadru cubic.
• Avantaje: compatibilitate la temperaturi scăzute (-20 ° C cu retenție de capacitate de 80%) și sinteză scalabilă, comercializată de CATL.

Ce sunt bateriile cu litiu-ion?

Bateriile cu ioni de litiu au evoluat semnificativ de-a lungul anilor, cu prima dezvoltată în anii '70. Ele constau din patru componente principale: Catod, anod, electrolit și separator.

Catodul determină capacitatea și tensiunea, în timp ce anodul direcționează electronii printr -un fir. electrolit Permite mișcarea ionului de litiu între catod și anod pentru fluxul de energie electrică sigură. Materialele de conductivitate ionică ridicată facilitează această mișcare, care variază în funcție de tipul de electrolit.

Există șase tipuri principale de baterii de litiu; Mai multe informații pot fi găsite Aici.

Baterie cu sodiu-ion vs bateria cu ioni litiu

Atunci când comparați bateriile cu ioni de sodiu și ioni de litiu, un tabel de comparație oferă o vedere clară a diferențelor lor.

Provocări pentru bateria de sodiu-ion

Fabricarea bateriei cu ioni de sodiu se confruntă cu mai multe provocări înainte de a putea înlocui bateriile cu ioni cu litiu.

• Nu există un lanț de aprovizionare stabilit pentru materiale și puține companii sunt implicate, ceea ce duce la costuri mai mari.
• Tehnologia încă se dezvoltă, limitează flexibilitatea proiectării și rezultă o densitate mai mică și o capacitate de stocare în comparație cu bateriile de litiu.
• Bateriile cu ioni de sodiu au o durată de viață a ciclului de 5.000 de cicluri, semnificativ mai mici decât cele 6.000 de cicluri ale bateriilor comerciale de fosfat de fier de litiu.

Bateriile pe bază de sodiu pot înlocui bateriile cu ioni cu litiu?

Bateriile cu ioni de sodiu ar putea fi o alternativă excelentă la cele cu ioni de litiu, dar se confruntă cu unele obstacole înainte de a putea decola cu adevărat.

Pentru a deveni alegerea pentru stocarea energiei, trebuie să-și îmbunătățească performanța tehnică. Cercetătorii lucrează din greu pentru a face aceste baterii mai stabile și mai accesibile, în timp ce companiile sunt ocupate să stabilească un lanț de aprovizionare solid pentru materialele necesare.