It is dúdlik dat it plafond foar de nije enerzjysektor heger is as ferwachte, mei kapitaal dat noch altyd binnenstreamt, skynber op syk nei de folgjende "Contemporary Amperex Technology" of "BYD".
Oersicht
Natrium-ionbatterijen (ek wol "natriumbatterijen" neamd) binne in soarte oplaadbere batterij dy't wurket troch natrium-ionen tusken de katode en anode te ferpleatsen tidens it laden en ûntladen. Harren wurkprinsipe en struktuer binne fergelykber mei de breed brûkte lithium-ionbatterijen.
Sawol natrium as lithium hearre ta deselde groep eleminten en litte ferlykbere elektrogemyske oplaad- en ûntlaadgedrach sjen, lykas in "skommelstoel". Tidens it oplaadproses fan in natrium-ionbatterij meitsje natrium-ionen los fan 'e katode en wurde se yn 'e anode ynbêde, wylst elektroanen troch it eksterne sirkwy reizgje. Hoe mear natrium-ionen der yn 'e anode ynbêde binne, hoe heger de oplaadkapasiteit. Omkeard, by it ûntladen, geane natrium-ionen werom fan 'e anode nei de katode, wêrtroch't de ûntlaadkapasiteit tanimt as mear natrium-ionen weromkomme.
Wurkprinsipe
It wurkprinsipe fan natrium-ion-batterijen is fergelykber mei dat fan lithium-ion-batterijen, wêrby't natriumioanen ynfoege en ekstrahearre wurde om ladingsferfier te berikken. Tidens ûntlading ferlitte natriumioanen it anodemateriaal en komme se yn it katodemateriaal, wêrby't elektroanen fan 'e anode nei de katode streame, wêrtroch't enerzjy frijkomt.
Tidens it laden meitsje natriumionen los fan it katodemateriaal en geane se troch de elektrolyt yn it anodemateriaal, wylst elektroanen fia it eksterne sirkwy yn it anodemateriaal streame. Ideaallik soe it ynfoegjen en ekstrahearjen fan ioanen tidens it laden en ûntladen de struktuer fan it materiaal net feroarje of side-reaksjes mei de elektrolyt feroarsaakje. De hjoeddeiske technology stiet lykwols foar útdagings fanwegen de gruttere straal fan natriumionen, wat liedt ta feroaringen yn 'e materiaalstruktuer tidens it ynfoegjen fan ioanen, wat resulteart yn fermindere syklusprestaasjes en stabiliteit.
Foardielen
Enerzjydichtheid:Natrium-ion-batterijsellen hawwe typysk in enerzjytichtens fan 100-150 Wh/kg, wylst lithium-ion-batterijsellen oer it algemien fariearje fan 120-200 Wh/kg, mei ternaire systemen mei hege nikkelynhâld fan mear as 200 Wh/kg. Hoewol natrium-ion-batterijen op it stuit in legere enerzjytichtens hawwe yn ferliking mei ternaire lithium-batterijen, kinne se it enerzjytichtensberik fan lithium-izerfosfaat-batterijen (120-200 Wh/kg) en lead-soer-batterijen (30-50 Wh/kg) foar in part oerlaapje of dekke.
Bedriuwstemperatuerberik en feiligens:Natrium-ionbatterijen wurkje oer in breed temperatuerberik, typysk fan -40 °C oant 80 °C. Yn tsjinstelling, ternêre lithium-ionbatterijen wurkje meastal tusken -20 °C en 60 °C, wêrby't de prestaasjes ôfnimme ûnder 0 °C. Natrium-ionbatterijen kinne mear as 80% State of Charge (SOC) behâlde by -20 °C. Derneist binne natrium-ionbatterijen, fanwegen hegere ynterne wjerstân, minder gefoelich foar ferwaarming by koartslutingen, wat gruttere feiligens biedt yn ferliking mei lithium-ionbatterijen.
Prestaasjes beoardielje:De oplaad- en ûntlaadsnelheidsprestaasjes fan natrium-ionen binne direkt relatearre oan it migraasjefermogen fan natrium-ionen by de elektrode-elektrolyt-ynterface. Faktoaren dy't de ionmigraasjesnelheid beynfloedzje, hawwe ynfloed op de snelheidsprestaasjes fan 'e batterij. Derneist is de ynterne waarmteôffiersnelheid krúsjaal foar feiligens en libbensdoer by it laden en ûntladen mei hege snelheid. Mei tank oan har kristalstruktuer litte natrium-ionenbatterijen goede snelheidsprestaasjes sjen, wêrtroch't se geskikt binne foar enerzjyopslach en tapassingen foar grutskalige stroomfoarsjenning.
Oplaadsnelheid:Natrium-ionbatterijen kinne yn sawat 10 minuten folslein opladen wurde, wylst ternaire lithiumbatterijen teminsten 40 minuten nedich hawwe, en lithium-izerfosfaatbatterijen sawat 45 minuten nedich hawwe.
Yndustryklassifikaasje
Natrium-ion-batterijen komme yn ferskate soarten, ynklusyf natrium-swevelbatterijen, natrium-sâltbatterijen, natrium-loftbatterijen, wetterige natrium-ion-batterijen, organyske natrium-ion-batterijen en fêste-steat natrium-ion-batterijen.
Yn 'e enerzjyopslachsektor omfetsje de primêre kommersjeel tapaste natriumbatterijen hege-temperatuer natrium-swevelbatterijen en natrium-metaalchloridebatterijen basearre op fêste elektrolytsystemen. Dizze systemen brûke metallysk natrium as it aktive anodemateriaal, krekter neamd natriumbatterijen. Typysk ferwiist de term natrium-ionbatterij nei de lêste trije typen.
Natrium-Swavel Batterijen:Dizze brûke smelte floeibere natrium as anode en elemintêre swevel as katode, mei fêste keramyske Al2O3 as elektrolyt en skieder. Natrium-swevelbatterijen hawwe in hege spesifike enerzjy.
Natrium-sâlt batterijen:Dizze brûke floeiber natrium as de anode en metaalchloridematerialen as de katode, mei Na+-geleider Al2O3-keramyk as de elektrolyt.
Natrium-loftbatterijen:De katode brûkt typysk poreuze materialen, dy't paden leverje foar gasdiffúzje en plakken foar elektrodereaksjes fanwegen de porositeit fan it materiaal.
Organyske natrium-ionbatterijen:Dizze brûke hurde koalstof- of natrium-ynterkalearre materialen foar de anode, mei katodematerialen omfetsje oergongsmetaaloxiden en polyanionyske ferbiningen.
Wetterige natrium-ionbatterijen:Yn ferliking mei organyske elektrolytbatterijen brûke wetterige natrium-ionbatterijen oare elektrolyten, wat hegere feiligensprestaasjes biedt.
