Yeni enerji sektoru üçün tavanın gözləniləndən daha yüksək olduğu, kapitalın hələ də növbəti "Müasir Amperex Texnologiyası" və ya "BYD" axtarışında olduğu aydındır.
Baxış
Natrium-ion batareyaları ("natrium batareyaları" adlanır) doldurma və boşaltma zamanı katod və anod arasında natrium ionlarının hərəkəti ilə işləyən təkrar doldurulan batareya növüdür. Onların iş prinsipi və quruluşu geniş istifadə olunan litium-ion batareyalarına bənzəyir.
Həm natrium, həm də litium eyni element qrupuna aiddir və oxşar "yellənən stul" elektrokimyəvi doldurma və boşaltma davranışları nümayiş etdirir. Natrium-ion batareyasının doldurma prosesi zamanı natrium ionları katoddan ayrılır və elektronlar xarici dövrədən keçərkən anoda yerləşdirilir. Anodda nə qədər çox natrium ionu varsa, doldurma tutumu da bir o qədər yüksək olur. Əksinə, boşalma zamanı natrium ionları anoddan katoda qayıdır və daha çox natrium ionu geri hərəkət etdikcə boşalma tutumunu artırır.
İş prinsipi
Natrium-ion batareyalarının iş prinsipi litium-ion batareyalarına bənzəyir və yük ötürülməsinə nail olmaq üçün natrium ionlarının daxil edilməsi və çıxarılmasından ibarətdir. Boşalma zamanı natrium ionları anod materialından çıxıb katod materialına daxil olur, elektronlar anoddan katoda axaraq enerji buraxır.
Doldurma zamanı natrium ionları katod materialından ayrılır və elektrolit vasitəsilə anod materialına keçir, elektronlar isə xarici dövrə vasitəsilə anod materialına axır. İdeal olaraq, doldurma və boşaltma zamanı ionların daxil edilməsi və çıxarılması materialın strukturunu dəyişdirməməli və ya elektrolitlə yan reaksiyalara səbəb olmamalıdır. Lakin, mövcud texnologiya, natrium ionlarının daha böyük radiusu səbəbindən çətinliklərlə üzləşir ki, bu da ion daxil edilməsi zamanı materialın struktur dəyişikliklərinə səbəb olur və nəticədə dövr performansının və sabitliyinin azalmasına səbəb olur.
Üstünlüklər
Enerji sıxlığı:Natrium-ion batareya elementlərinin enerji sıxlığı adətən 100-150 Vt/kq, litium-ion batareya elementlərinin enerji sıxlığı isə ümumiyyətlə 120-200 Vt/kq arasında dəyişir, yüksək nikelli üçlü sistemlər isə 200 Vt/kq-dan çoxdur. Natrium-ion batareyaları hazırda üçlü litium batareyaları ilə müqayisədə daha aşağı enerji sıxlığına malik olsalar da, onlar qismən litium dəmir fosfat batareyalarının (120-200 Vt/kq) və qurğuşun-turşu batareyalarının (30-50 Vt/kq) enerji sıxlığı diapazonunu üst-üstə düşə və ya əhatə edə bilər.
İşləmə Temperaturu Aralığı və Təhlükəsizlik:Natrium-ion batareyaları geniş temperatur diapazonunda, adətən -40°C-dən 80°C-yə qədər işləyir. Bunun əksinə olaraq, üçlü litium-ion batareyaları adətən -20°C ilə 60°C arasında işləyir və performans 0°C-dən aşağı düşdükdə azalır. Natrium-ion batareyaları -20°C-də 80%-dən çox Şarj Vəziyyətini (ŞV) saxlaya bilir. Bundan əlavə, daha yüksək daxili müqavimətə görə, natrium-ion batareyaları qısaqapanmalar zamanı qızmağa daha az meyllidir və bu da litium-ion batareyaları ilə müqayisədə daha yüksək təhlükəsizlik təklif edir.
Performansı qiymətləndirin:Natrium-ion batareyalarının doldurma və boşalma sürətinin göstəriciləri elektrod-elektrolit sərhədində natrium ionlarının miqrasiya qabiliyyəti ilə birbaşa əlaqəlidir. İon miqrasiya sürətinə təsir edən amillər batareyanın sürət göstəricilərinə təsir göstərir. Bundan əlavə, daxili istilik yayılma sürəti yüksək sürətli doldurma və boşaltma zamanı təhlükəsizlik və ömrü üçün çox vacibdir. Kristal quruluşlarına görə natrium-ion batareyaları yaxşı sürət göstəriciləri nümayiş etdirir və bu da onları enerji saxlama və genişmiqyaslı enerji təchizatı tətbiqləri üçün uyğun edir.
Şarj Sürəti:Natrium-ion batareyaları təxminən 10 dəqiqəyə, üçlü litium batareyaları isə ən azı 40 dəqiqəyə, litium dəmir fosfat batareyaları isə təxminən 45 dəqiqəyə tam doldurula bilər.
Sənaye Təsnifatı
Natrium-ion batareyaları müxtəlif növlərdə olur, o cümlədən natrium-kükürd batareyaları, natrium-duz batareyaları, natrium-hava batareyaları, sulu natrium-ion batareyaları, üzvi natrium-ion batareyaları və bərk hallı natrium-ion batareyaları.
Enerji saxlama sektorunda əsas kommersiya məqsədli natrium batareyalarına yüksək temperaturlu natrium-kükürd batareyaları və bərk elektrolit sistemlərinə əsaslanan natrium-metal xlorid batareyaları daxildir. Bu sistemlər aktiv anod materialı kimi metal natriumdan istifadə edir, daha dəqiq desək, natrium batareyaları adlanır. Adətən, natrium-ion batareya termini son üç növə aiddir.
Natrium-Kükürd Batareyaları:Bunlarda anod kimi əridilmiş maye natrium, katod kimi isə elementar kükürd, elektrolit və ayırıcı kimi isə bərk keramika Al2O3 istifadə olunur. Natrium-kükürd batareyaları yüksək xüsusi enerjiyə malikdir.
Natrium-Duz Batareyaları:Bunlar anod kimi maye natriumdan, katod kimi metal xlorid materiallarından, elektrolit kimi isə Na+ keçiricisi Al2O3 keramikadan istifadə edir.
Natrium-Hava Batareyaları:Katod adətən məsaməli materiallardan istifadə edir ki, bu da materialın məsaməliliyinə görə qaz diffuziyası üçün yollar və elektrod reaksiyaları üçün yerlər təmin edir.
Üzvi Natrium-İon Batareyaları:Bunlar anod üçün sərt karbon və ya natriumla qarışdırılmış materiallardan, katod materiallarına isə keçid metal oksidləri və polianion birləşmələri daxil olmaqla istifadə edir.
Sulu Natrium-İon Batareyaları:Üzvi elektrolit batareyaları ilə müqayisədə, sulu natrium-ion batareyaları daha yüksək təhlükəsizlik göstəriciləri təklif edən fərqli elektrolitlərdən istifadə edir.
