Nyligen kommer CATL att lansera nyheter om natriumjonbatterier många gånger i rubrikerna i media, nanojonbatteri har också väckt marknadens fokus.
Faktum är att nano-jonbatterier inte är nya. natriumjonbatteri (natriumjonbatteri), också ett sekundärt batteri (uppladdningsbart batteri), beror huvudsakligen på att natriumjonen rör sig mellan de positiva och negativa elektroderna för att fungera, liknar litiumjonbatteriets arbetsprincip.
Na + är inbäddat och avlägsnas mellan de två elektroderna under laddning och urladdning: vid laddning avskiljs Na + från den positiva elektroden och inbäddas i den negativa elektroden genom elektrolyten. motsatsen är sant vid urladdning.
det vill säga natriumjonbatterier med hjälp av natriumjonöverföring (snarare än litiumjoner) för att lagra och frigöra elektrisk energi.
Elektrodmaterialet som används i natriumjonbatterier är huvudsakligen natriumsalt, vilket är rikare och billigare än litiumsalt. Eftersom natriumjoner är större än litiumjoner är natriumjonbatterier ett kostnadseffektivt alternativ när vikten och energitätheten inte är höga.
Jämfört med litiumjonbatterier har natriumjonbatterier fördelarna med:
(1) Råvaran av natriumsalt är rik på reserver och lågt pris. Jämfört med det ternära katodmaterialet i litiumjonbatteriet minskar kostnaden för råvaran med hälften;
(2) Användningen av elektrolyter med låg koncentration (samma koncentration av elektrolyter, som har ledningsförmåga högre än cirka 20 procent litiumelektrolyter) tillåts minska kostnaderna på grund av natriumsalters egenskaper;
(3) Natriumjonen bildar inte en legering med aluminium, och den negativa elektroden kan använda aluminiumfolie som uppsamlingsvätska, vilket ytterligare kan minska kostnaden med cirka 8% och vikten med cirka 10%;
(4) Natriumjonbatterier får urladdas till noll volt på grund av att de inte har för mycket urladdning. Wh / kg, energitätheten hos natriumjonbatteriet är mer än 100, det är jämförbart med litiumjärnfosfatbatteriet, men dess kostnadsfördel är uppenbart, vilket förväntas ersätta det traditionella blybatteriet i storskalig energilagring .
Studien av natriumjonbatterier började på 1980-talet. De elektrokemiska egenskaperna hos elektrodmaterial som MoS2 、 TiS2 och NaxMO2 var inte idealiska och utvecklingen var mycket långsam. Att hitta lämpligt natriumjonelektrodmaterial är en av de viktigaste punkterna för att realisera praktisk användning av natriumjonenergilagringsbatteri.
Sedan 2010 har en serie positiva och negativa elektrodmaterial utformats och utvecklats enligt egenskaperna hos natriumjonbatterier, vilket har förbättrat deras kapacitet och livslängd kraftigt, såsom hårda kolmaterial som negativa elektroder, övergångsmetaller och deras legeringsföreningar , polyklonala underklasser som positiva elektroder, preussiskt blått, oxidmaterial, speciellt skiktad struktur NaxMO2 (M=Fe 、 Mn 、 Co 、 V 、 Ti) och binära och ternära material, som visar god laddningsurladdningsspecifik kapacitet och cykelstabilitet.
Eftersom natriumjoner är relativt stora och kräver mer energi för att driva jonernas rörelse, var detta en gång den största huvudvärken för ny batteriteknik tills forskare, som kolkärnbatterier, använde kol som drivmedium. Natriumjonbatterier kan vara lika effektiva som litiumbatterier sju gånger och kan återvinnas flera gånger. Dessutom har problemet med flytande minne av natriumjoner överkommits.
Trots de rika resurserna sa Ningde-eraen också att det nuvarande nano-jonbatteriet, jämfört med storskalig tillämpning av litiumjonbatterier, blir kostnaden något dyrare.
