V ozadju globalnega energijskega prehoda in "dvojnih ogljikovih" ciljev, tehnologije akumulatorjev kot jedro, ki je omogočil shranjevanje energije, je pritegnila veliko pozornosti. V zadnjih letih so natrijeve baterije (SIB) pojavile iz laboratorijev do industrializacije, kar je postalo zelo pričakovana rešitev za shranjevanje energije po litij-ionskih baterijah.
Osnovne informacije o natrijevih baterijah
Natrijeve-ionske baterije so vrsta sekundarne baterije (polnilna), ki uporablja natrijeve ione (NA⁺) kot nosilce naboja. Njihovo delovno načelo je podobno kot pri litij-ionskih baterijah: med polnjenjem in izpustom se natrijevi ioni spustijo med katodo in anodo skozi elektrolit, kar omogoča shranjevanje in sproščanje energije.
·Jedro materialov: Katoda običajno uporablja večplastne okside, polianionske spojine ali pruske modre analoge; Anoda je sestavljena predvsem iz trdega ogljika ali mehkega ogljika; Elektrolit je raztopina natrijeve soli.
·Tehnološka zrelost: Raziskave so se začele v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, nedavni napredek v materialih in procesih pa je znatno izboljšal gostoto energije in cikla življenjsko dobo, zaradi česar je komercializacija vse bolj izvedljiva.
Natrijeve-ionske baterije v primerjavi z litij-ionskimi baterijami: ključne razlike in prednosti
Čeprav imajo natrijeve baterije podobno strukturo z litij-ionskimi baterijami, se bistveno razlikujejo po lastnostih materiala in scenarijih uporabe:
| Primerjalna dimenzija | Natrijeve-ionske baterije | Litij-ionske baterije |
| Obilje virov | Natrij je obilen (2,75% v Zemljini skorji) in široko razširjen | Litij je malo (0,0065%) in geografsko koncentriran |
| Stroški | Nižji stroški surovin, stabilnejša dobavna veriga | Nestanovitnost visokih cen za litij, kobalt in druge materiale, ki se zanašajo na uvoz |
| Gostota energije | Nižje (120-160 WH/kg) | Višje (200-300 WH/kg) |
| Zmogljivost nizke temperature | Zadrževanje zmogljivosti> 80% pri -20 ℃ | Slaba zmogljivost pri nizkih temperaturah, zmogljivost se zlahka poslabša |
| Varnost | Visoka toplotna stabilnost, bolj odporna na pretirano polnjenje/izcedek | Zahteva strogo obvladovanje toplotnih pobegnih tveganj |
Ključne prednosti natrijevih-ionskih baterij:
1.Nizko cena in trajnost virov: Natrij je široko dostopna v morski vodi in mineralih, kar zmanjšuje zanašanje na redke kovine in znižuje dolgoročne stroške za 30%-40%.
2. Visoka varnost in prijaznost do okolja: Brez onesnaževanja s težkimi kovinami, združljivo z varnejšimi elektrolitnimi sistemi in primerno za obsežno shranjevanje energije.
3. Prilagodljivost širokega temperaturnega območja: Odlična zmogljivost v nizkotemperaturnih okoljih, idealna za hladne regije ali zunanje sisteme za shranjevanje energije.
Možnosti uporabe natrijevih-ionskih baterij
S tehnološkim napredkom natrijeve baterije kažejo velik potencial na naslednjih področjih:
1. Obsežni sistemi za shranjevanje energije (ESS):
Kot komplementarna rešitev za vetrno in sončno energijo lahko natrijeve baterije po nizki stroški in dolga življenjska doba učinkovito zmanjšajo izravnane stroške električne energije (LCOE) in podpirajo britje omrežja.
2. Električna vozila in dvokolesa z nizko hitrostjo:
V scenarijih z nižjimi potrebami o gostoti energije (npr. Električna kolesa, logistična vozila) lahko natrijeve baterije nadomestijo svinčene baterije, ki ponujajo tako okoljske kot gospodarske koristi.
3. Shranjevanje energije za varnostno kopiranje in bazno postajo:
Njihova široka zmogljivost temperaturnega območja so primerna za varnostne potrebe po moči v temperaturno občutljivih aplikacijah, kot so komunikacijske bazne postaje in podatkovni centri.
Prihodnji razvojni trendi
Napovedi industrije napovedujejo, da bo globalni trg natrije-ionskih baterij do leta 2025 presegel 5 milijard dolarjev in do leta 2030 dosegel 10% -15% trga litij-ionskih baterij. Prihodnje navodila za razvoj vključujejo:
·Materialna inovacija: Razvoj katod z visoko zmogljivostjo (npr. O3-slojevimi oksidi) in materiali z dolgimi življenjskimi anodnimi materiali za povečanje energijske gostote nad 200 WH/kg.
·Optimizacija procesa: Uporaba zrelih litij litij-ionskih baterij za povečanje proizvodnje natrije-ionskih baterij in nadaljnje zmanjšanje stroškov.
·Razširitev aplikacij: Dopolnjevanje litij-ionskih baterij za izgradnjo raznolikega portfelja tehnologije za shranjevanje energije.
Zaključek
Vzpon natrijevih-ionskih baterij ni namenjen nadomeščanju litij-ionskih baterij, ampak zagotavlja bolj ekonomično in varnejšo alternativo za shranjevanje energije. V okviru nevtralnosti ogljika bo njihova narava, prijazna do virov in aplikacija, zagotovila svoje mesto v pokrajini za shranjevanje energije. Kot pionir v inovaciji energetske tehnologije,DalyŠe naprej bo spremljal razvoj tehnologije natrijeve-ionske baterije, ki se zavezuje k zagotavljanju učinkovitih in trajnostnih energetskih rešitev za naše stranke.
Spremljajte nas za bolj vrhunske posodobitve tehnologije!
Čas objave: februar 25-2025
