Argi dago energia sektore berriaren muga espero baino handiagoa dela, kapitala oraindik sartzen ari baita, hurrengo "Amperex Teknologia Garaikidea" edo "BYD" bila dabilela dirudielarik.
Orokorra
Sodio-ioizko bateriak ("sodio bateriak" deituak) kargatzeko bateria mota bat dira, kargatzen eta deskargatzen ari den bitartean sodio ioiak katodoaren eta anodoaren artean eramanez funtzionatzen dutenak. Haien funtzionamendu-printzipioa eta egitura litio-ioizko baterien antzekoak dira.
Bai sodioa bai litioa elementu talde berekoak dira eta antzeko "aulki kulunkari" itxurako kargatze eta deskargatze elektrokimiko portaerak erakusten dituzte. Sodio-ioi bateria baten kargatze prozesuan, sodio ioiak katodotik askatzen dira eta anodoan sartzen dira, elektroiak kanpoko zirkuitutik bidaiatzen duten bitartean. Zenbat eta sodio ioi gehiago egon anodoan txertatuta, orduan eta handiagoa da kargatzeko ahalmena. Alderantziz, deskargatzean, sodio ioiak anodotik katodora itzultzen dira, deskargatzeko ahalmena handituz sodio ioi gehiago atzera mugitzen diren heinean.
Lan-printzipioa
Sodio-ioi baterien funtzionamendu-printzipioa litio-ioi baterien antzekoa da, sodio ioien txertatzea eta erauztea dakar karga-transferentzia lortzeko. Deskargatzean, sodio ioiak anodo-materialetik irteten dira eta katodo-materialera sartzen dira, elektroiak anodotik katodora igaroz, energia askatuz.
Kargatzen ari den bitartean, sodio ioiak katodoaren materialetik askatzen dira eta anodoaren materialera mugitzen dira elektrolitoaren bidez, elektroiak, berriz, kanpoko zirkuituaren bidez anodoaren materialera isurtzen diren bitartean. Egokiena, kargatzen eta deskargatzen ari den bitartean ioien txertatzeak eta erauzketak ez luke materialaren egitura aldatu edo elektrolitoarekin albo-erreakziorik eragin behar. Hala ere, egungo teknologiak erronkei aurre egin behar die sodio ioien erradio handiagoa dela eta, eta horrek materialaren egituraren aldaketak eragiten ditu ioien txertatzean, eta ondorioz zikloaren errendimendua eta egonkortasuna gutxitzea.
Abantailak
Energia-dentsitatea:Sodio-ioizko bateria-zelulek normalean 100-150 Wh/kg-ko energia-dentsitatea dute, litio-ioizko baterien zelulek, berriz, 120-200 Wh/kg-koa izaten dute, nikel handiko sistema ternarioek 200 Wh/kg-tik gorakoak izanik. Sodio-ioizko bateriek gaur egun energia-dentsitate txikiagoa duten arren litiozko bateria ternarioekin alderatuta, partzialki gainjarri edo litiozko burdin fosfatozko baterien (120-200 Wh/kg) eta berun-azidozko baterien (30-50 Wh/kg) energia-dentsitate-tartea estali dezakete.
Funtzionamendu-tenperaturaren tartea eta segurtasuna:Sodio-ioizko bateriek tenperatura-tarte zabal batean funtzionatzen dute, normalean -40 °C-tik 80 °C-ra. Aldiz, litio-ioizko hirutar bateriek normalean -20 °C eta 60 °C artean funtzionatzen dute, eta errendimendua 0 °C-tik behera jaisten da. Sodio-ioizko bateriek % 80ko karga-egoera (SOC) baino gehiago mantendu dezakete -20 °C-tan. Gainera, barne-erresistentzia handiagoa dutenez, sodio-ioizko bateriek ez dute hainbeste berotzeko joerarik zirkuitulaburretan, eta horrek segurtasun handiagoa eskaintzen du litio-ioizko bateriekin alderatuta.
Tasa Errendimendua:Sodio-ioi baterien karga- eta deskarga-tasen errendimendua zuzenean lotuta dago sodio ioien migrazio-gaitasunarekin elektrodo-elektrolito interfazean. Ioien migrazio-abiaduran eragina duten faktoreek bateriaren abiadura-errendimenduan eragina dute. Gainera, barneko beroa xahutzeko tasa funtsezkoa da segurtasunerako eta iraupenerako karga- eta deskarga-abiadura handian. Beren kristal-egiturari esker, sodio-ioi bateriek abiadura-errendimendu ona erakusten dute, eta horrek energia-biltegiratzeko eta eskala handiko energia-hornidura aplikazioetarako egokiak bihurtzen ditu.
Kargatzeko abiadura:Sodio-ioizko bateriak 10 minutu inguruan karga daitezke guztiz, litiozko bateria ternarioak gutxienez 40 minutu behar dituzten bitartean, eta litio burdin fosfatozko bateriek 45 minutu inguru.
Industria Sailkapena
Sodio-ioizko bateriak hainbat motatan daude eskuragarri, besteak beste, sodio-sufre bateriak, sodio-gatz bateriak, sodio-aire bateriak, sodio-ioizko bateria urtsuak, sodio-ioizko bateria organikoak eta sodio-ioizko bateria solidoak.
Energia biltegiratzeko sektorean, merkataritzan erabiltzen diren sodio bateria nagusien artean, tenperatura altuko sodio-sufre bateriak eta elektrolito solido sistemetan oinarritutako sodio-metal kloruro bateriak daude. Sistema hauek sodio metalikoa erabiltzen dute anodo material aktibo gisa, zehatzago esanda, sodio bateriak deitzen direnak. Normalean, sodio-ioi bateria terminoak azken hiru mota hauek aipatzen ditu.
Sodio-sufrezko bateriak:Hauek sodio likido urtua erabiltzen dute anodo gisa eta sufre elementala katodo gisa, eta Al2O3 zeramikazko solidoa elektrolito eta bereizle gisa. Sodio-sufre bateriek energia espezifiko handia dute.
Sodio-gatz bateriak:Hauek sodio likidoa erabiltzen dute anodo gisa eta metal kloruro materialak katodo gisa, eta Na+ eroalea den Al2O3 zeramika elektrolito gisa.
Sodio-aire bateriak:Katodoak normalean material porotsuak erabiltzen ditu, eta horiek gasaren difusiorako bideak eta elektrodoen erreakzioetarako guneak eskaintzen dituzte materialaren porositateagatik.
Sodio-ioizko bateria organikoak:Hauek karbono gogorra edo sodioz tartekatutako materialak erabiltzen dituzte anodorako, eta katodoko materialek trantsizio-metalen oxidoak eta konposatu polianionikoak dituzte.
Sodio-ioizko bateria urtsuak:Elektrolito organikoko bateriekin alderatuta, sodio-ioizko bateriek elektrolito desberdinak erabiltzen dituzte, segurtasun-errendimendu handiagoa eskainiz.
