Comparação das vantagens e desvantagens entre bateria de íon de lítio e bateria de íon de sódio.As baterias da China são usadas principalmente em três setores: veículos elétricos, armazenamento de energia e eletrônicos de consumo.Em torno dessas três direções, especialmente nos últimos anos, o campo de veículos elétricos e armazenamento de energia se desenvolveu rapidamente, com foco em baterias de íons de lítio.Comparado com o lítio, o sódio existe amplamente na natureza e é relativamente simples de obter, mas o protótipo inicial da bateria de íons de sódio tem as características de baixo desempenho e vida curta.Agora, a bateria de íons de sódio tornou-se uma nova direção promissora.Este artigo analisa as vantagens e desvantagens da bateria de íons de lítio e bateria de íons de sódio.
Princípio de funcionamento e vantagens da bateria de íons de sódio
Princípio:no processo de carga e descarga, o Na + é incorporado e removido para frente e para trás entre os dois eletrodos: durante o carregamento, o Na + é removido do eletrodo positivo e incorporado ao eletrodo negativo por meio do eletrólito;É o oposto ao descarregar.
Vantagens:
(1) As matérias-primas do sal de sódio são abundantes e baratas.Comparado com o material catódico ternário da bateria de íons de lítio, o custo das matérias-primas é reduzido pela metade;
(2) Devido às características do sal de sódio, é permitido o uso de eletrólito de baixa concentração (com a mesma concentração de eletrólito, a condutividade do sal de sódio é cerca de 20% maior que a do eletrólito de lítio) para reduzir o custo;
(3) Os íons de sódio não formam uma liga com o alumínio.A folha de alumínio pode ser usada como coletor para o eletrodo negativo, o que pode reduzir ainda mais o custo em cerca de 8% e o peso em cerca de 10%;
(4) Devido às características de descarga da bateria de íons de sódio, nenhuma descarga de íons de sódio é permitida.A densidade de energia da bateria de íon de sódio é superior a 100wh / kg, comparável à bateria de fosfato de ferro e lítio, mas sua vantagem de custo é óbvia, o que deve substituir a bateria de chumbo-ácido tradicional no armazenamento de energia em larga escala.

Comparação de vantagens e desvantagens entre bateria de íon de lítio e bateria de íon de sódio
1. Os portadores de carga internos da bateria são diferentes.A bateria de lítio é carregada e descarregada pelo movimento e conversão de íons de lítio entre os eletrodos positivos e negativos, enquanto a bateria de íon de sódio é carregada e descarregada pela incorporação e remoção de íons de sódio entre os eletrodos positivo e negativo.Na verdade, os princípios de funcionamento dos dois são os mesmos.
2. Devido à diferença do raio do íon, o desempenho da bateria de íon de sódio é muito inferior ao da bateria de íon de lítio;O eletrodo negativo do íon de lítio pode produzir grafite, mas o íon de sódio dificilmente pode ser embutido / embutido no grafite, e a capacidade é muito pequena;Outros materiais de carbono podem atingir até cerca de 300 MAH após o tratamento;A capacidade de íons no eletrodo positivo é muito pequena, apenas mais de 100 MAH;A resistência de intercalação/de intercalação do íon sódio nos eletrodos positivo e negativo é muito grande, que vem do grande raio;Baixa reversibilidade e grande perda de capacidade irreversível.

Situação atual da indústria de baterias de íons de sódio na China
A bateria de íons de sódio é uma indústria emergente.Pode ser necessário mais pesquisa e desenvolvimento para florescer a rosa do tempo.Atualmente, a industrialização da bateria de sódio está se acelerando na China.Em janeiro de 2019, a bateria de íon de sódio desenvolvida independentemente pela bateria elétrica de sódio Liaoning XingKong Co., Ltd. em Anshan entrou recentemente no estágio de produção em massa.A primeira linha de produção de bateria de íon de sódio do mundo foi colocada em operação, e o valor de produção anual deve exceder 10 bilhões de yuans após a produção em larga escala.
Do ponto de vista da indústria, a industrialização das baterias de sódio ainda está em sua infância.Muitos resultados de pesquisas circulam apenas em faculdades e universidades e institutos de pesquisa, e levará algum tempo até que sejam realmente colocados em prática - alguns pesquisadores até dizem que não há chance de baterias de íon de sódio até que as reservas de lítio da Terra se esgotem.Como a tecnologia de inteligência artificial, a bateria de sódio pode não ser favorecida no início e só pode circular na escola acadêmica, mas pode sofrer uma mutação um dia e aterrissar rapidamente na indústria.Isso é muito possível, então a bateria de sódio realmente merece a maior atenção de empreendedores e investidores voltados para o futuro.
A bateria de íon de sódio é uma das importantes direções de desenvolvimento da bateria de armazenamento de energia no futuro.Com o progresso contínuo da tecnologia de pesquisa e desenvolvimento de íons de sódio, o processo de comercialização de baterias de íons de sódio continuará a acelerar.Talvez o layout deste campo com antecedência deva assumir a liderança no campo de novas baterias de energia.Claro, parece muito cedo para dizer que as baterias de íon sódio substituem as baterias de lítio.