На фона на глобалния енергиен преход и целите на "двойно-въглеродния" батерията, като основен фактор за съхранение на енергия, привлече значително внимание. През последните години натриево-йонните батерии (SIB) се появиха от лаборатории до индустриализация, превръщайки се в дългоочаквано решение за съхранение на енергия след литиево-йонни батерии.
Основна информация за натриево-йонните батерии
Натриево-йонните батерии са вид вторична батерия (акумулаторна), която използва натриеви йони (Na⁺) като носители на заряд. Техният принцип на работа е подобен на този на литиево-йонните батерии: по време на зареждане и изхвърляне натриевите йони се спускат между катода и анода през електролита, което позволява съхранение и освобождаване на енергия.
·Основни материали: Катодът обикновено използва слоести оксиди, полианионни съединения или пруски сини аналози; Анодът е съставен главно от твърд въглерод или мек въглерод; Електролитът е разтвор на натриева сол.
·Технологична зрялост: Изследванията започват през 80 -те години на миналия век и скорошният напредък в материалите и процесите значително подобри енергийната плътност и живота на цикъла, което прави комерсиализацията все по -осъществима.
Натриево-йонни батерии срещу литиево-йонни батерии: ключови разлики и предимства
Въпреки че натриево-йонните батерии споделят подобна структура с литиево-йонни батерии, те се различават значително по свойствата на материала и сценариите на приложение:
| Сравнително измерение | Натриево-йонни батерии | Литиево-йонни батерии |
| Изобилие от ресурси | Натрият е в изобилие (2,75% в земната кора) и широко разпространено | Литийът е оскъден (0,0065%) и географски концентриран |
| Разходи | По -ниски разходи за суровини, по -стабилна верига за доставки | Висока нестабилност на цените за литий, кобалт и други материали, разчитащи на вноса |
| Енергийна плътност | По-ниско (120-160 WH/kg) | По-високо (200-300 WH/kg) |
| Ниска температура | Задържане на капацитет> 80% при -20 ℃ | Лошото представяне при ниски температури, капацитетът се влошава лесно |
| Безопасност | Висока термична стабилност, по -устойчива на презареждане/разряд | Изисква строго управление на термични рискове |
Основни предимства на натриево-йонните батерии:
1.Ниска цена и устойчивост на ресурсите: Натрият се предлага широко в морската вода и минералите, намалявайки разчитането на оскъдни метали и намалява дългосрочните разходи с 30%-40%.
2. Висока безопасност и дружелюбност на околната среда: Без замърсяване на тежки метали, съвместимо с по-безопасни електролитни системи и подходящи за мащабно съхранение на енергия.
3. Адаптивност на широкия температурен диапазон: Отлична производителност в ниска температурна среда, идеална за студени региони или системи за съхранение на енергия на открито.
Перспективи на приложение на натриево-йонни батерии
С технологичния напредък натриево-йонните батерии показват голям потенциал в следните области:
1. Мащабни системи за съхранение на енергия (ESS):
Като допълващо решение за вятърна и слънчева енергия, ниската цена на натриево-йонните батерии и дългият живот могат ефективно да намалят изравнените разходи за електричество (LCOE) и да се бръснем с табене на мрежата.
2. Електрически превозни средства с ниска скорост и двуколесни:
В сценарии с изисквания за по-ниска плътност на енергията (напр. Електрически велосипеди, логистични превозни средства), натриево-йонните батерии могат да заменят оловно-кисели батерии, предлагайки както околната среда, така и икономическите ползи.
3. Резервно захранване и съхранение на енергия на базовата станция:
Широката им характеристика на температурата ги прави подходящи за нуждите на резервното захранване в чувствителните към температурата приложения като комуникационни базови станции и центрове за данни.
Бъдещи тенденции за развитие
·Материални иновации: Разработване на катоди с висок капацитет (напр. Слоести оксиди от O3 тип) и анодни материали с дълъг живот за увеличаване на енергийната плътност над 200 WH/kg.
·Оптимизация на процесите: Използване на зрели литиево-йонни линии за производство на батерии за мащабиране на производството на натриево-йонни батерии и допълнително намаляване на разходите.
·Разширяване на приложението: Допълване на литиево-йонни батерии за изграждане на разнообразно портфолио за технология за съхранение на енергия.
Заключение
The rise of sodium-ion batteries is not intended to replace lithium-ion batteries but to provide a more economical and safer alternative for energy storage. In the context of carbon neutrality, their resource-friendly and application-adaptive nature will secure their place in the energy storage landscape. Като пионер в иновациите в енергийните технологии,Дали
Следвайте ни за по-авангардни актуализации на технологиите!
Време за публикация: февруари-25-2025
