Onlangs zal CATL natriumionenbatterijnieuws vele malen op de krantenkoppen van de media lanceren, nano-ionbatterij heeft ook de focus van de markt gewekt.
In feite zijn nano-ionbatterijen niet nieuw. natrium-ion batterij (Natrium-ion batterij), ook een secundaire batterij (oplaadbare batterij), hangt voornamelijk af van het natrium-ion bewegen tussen de positieve en negatieve elektroden om te werken, vergelijkbaar met de lithium-ion batterij werken principe.
De Na+ wordt tijdens het opladen en ontladen tussen de twee elektroden ingebed en verwijderd: bij het opladen wordt de Na+ gedeintercaleerd van de positieve elektrode en via het elektrolyt in de negatieve elektrode ingebed; het tegenovergestelde is waar bij het ontladen.
dat wil zeggen natriumionbatterijen, met behulp van natriumionenoverdracht (in plaats van lithiumionen) om elektrische energie op te slaan en vrij te geven.
Het elektrodemateriaal dat in natriumionbatterijen wordt gebruikt, is voornamelijk natriumzout, dat rijker en goedkoper is dan lithiumzout. Omdat natriumionen groter zijn dan lithiumionen, zijn natriumionbatterijen een kosteneffectief alternatief wanneer het gewicht en de energiedichtheid niet hoog zijn.
In vergelijking met lithium-ionbatterijen hebben natrium-ionbatterijen de voordelen van:
(1) De grondstof natriumzout is rijk aan reserves en laag in prijs. In vergelijking met het ternaire kathodemateriaal van lithium-ionbatterijen worden de grondstofkosten met de helft verminderd;
(2) Het gebruik van elektrolyten met een lage concentratie (dezelfde concentratie elektrolyten met een geleidbaarheid van meer dan ongeveer 20 % van lithiumelektrolyt) mag de kosten verlagen als gevolg van de eigenschappen van natriumzouten;
(3) Het natriumion vormt geen legering met aluminium, en de negatieve elektrode kan aluminiumfolie als het verzamelende vloeistof gebruiken, die de kosten met ongeveer 8% en het gewicht met ongeveer 10% verder kan verminderen;
(4) Natriumionenbatterijen mogen tot nul volt ontladen vanwege hun niet-overontladingskarakteristieken. Wh/kg, de energiedichtheid van natriumionbatterij is meer dan 100, het is vergelijkbaar met dat van lithium ijzerfosfaatbatterij, maar het kostenvoordeel is duidelijk, dat naar verwachting de traditionele loodzuurbatterij in grootschalige energieopslag zal vervangen.
De studie van natriumionbatterijen begon in de jaren 1980. De elektrochemische eigenschappen van elektrodematerialen zoals MoS2, TiS2 en NaxMO2 waren niet ideaal en de ontwikkeling was erg traag. Het vinden van geschikt natriumionenelektrodemateriaal is een van de belangrijkste punten om praktische toepassing van natriumionenenergieopslagbatterij te realiseren.
Sinds 2010 is een reeks positieve en negatieve elektrodematerialen ontworpen en ontwikkeld volgens de kenmerken van natriumionbatterijen, die hun capaciteit en levensduur aanzienlijk hebben verbeterd, zoals harde koolstofmaterialen als negatieve elektroden, overgangsmetalen en hun legeringsverbindingen, polyklonale subklassen als positieve elektroden, Pruisisch blauw, oxidematerialen, vooral gelaagde structuur NaxMO2 (M = Fe , Mn , Co , V , Ti) en binaire en ternaire materialen , die een goede lading-lossings specifieke capaciteit en cyclusstabiliteit tonen.
Omdat natriumionen relatief groot zijn en meer energie nodig hebben om de beweging van ionen te stimuleren, was dit ooit de grootste hoofdpijn voor nieuwe batterijtechnologie totdat wetenschappers, zoals koolstofkernbatterijen, koolstof als rijmedium gebruikten. Natriumionbatterijen kunnen zeven keer zo efficiënt zijn als lithiumbatterijen en kunnen vaker worden gerecycled. Bovendien is het probleem van het vloeibare geheugen van natriumionen overwonnen.
Ondanks de rijke middelen zei het Ningde-tijdperk echter ook dat de huidige nano-ionbatterij, in vergelijking met de grootschalige toepassing van lithium-ionbatterijen, de kosten iets duurder zullen zijn.
