Prestaties en voordelen van natrium-ionbatterijen

Prestaties en voordelen van natrium-ionbatterijen

Als een nieuw type energieopslagtechnologie natrium-ion batterijen hebben de afgelopen jaren veel aandacht gekregen van de academische wereld en het bedrijfsleven. Relevante wetenschappers hebben opmerkelijke resultaten bereikt bij het onderzoek naar natriumionbatterijen, vooral bij het voorstel en de experimentele verificatie van methoden voor het voorspellen van de gelaagde oxideconfiguratie, die theoretische richtlijnen bieden voor het ontwerp en de vervaardiging van goedkope, hoogwaardige gelaagde oxide-positieve elektrode materialen voor natrium-ionbatterijen. Bovendien worden natriumionbatterijen beschouwd als een krachtige aanvulling op lithiumionbatterijen vanwege hun voordelen, zoals overvloedige hulpbronnen en lage kosten, en spelen ze een belangrijke rol in de nieuwe ronde van energietransformatie.

Natriumionbatterijen zijn een secundaire batterij (oplaadbare batterij) die voor hun werking voornamelijk afhankelijk is van de beweging van natriumionen tussen de positieve en negatieve elektroden, vergelijkbaar met het werkingsprincipe van lithium-ionbatterijen. Het elektrodemateriaal van natrium-ionbatterijen is voornamelijk natriumzout, dat overvloediger reserves en lagere prijzen heeft dan lithiumzout.

Voordelen van natrium-ionbatterijen
De belangrijkste voordelen van natrium-ionbatterijen ten opzichte van lithium-ionbatterijen zijn als volgt:
Lagere kosten: De grondstofkosten van natrium-ionbatterijen zijn lager omdat natrium een goedkoop metaal is, terwijl lithium duurder is dan natrium. Daarom zijn de productiekosten van natriumionbatterijen relatief laag.
Langere levensduur: Natriumionbatterijen hebben een langere levensduur dan lithiumionbatterijen, omdat natriumionen een grotere ionenstraal hebben en langzamer in materialen diffunderen dan lithiumionen, wat resulteert in minder vermoeidheidsschade aan elektrodematerialen.
Relatief goede veiligheid: Ten eerste hebben natriumionbatterijen een hogere zelfontbrandingstemperatuur, wat betekent dat er minder kans is op veiligheidsongelukken in geval van overbelasting of kortsluiting. Ten tweede presteren natrium-ion-batterijen ook goed onder extreme omstandigheden, zoals bij de extrusie-punctietest, waar natrium-ion-batterijen goede veiligheidsprestaties leveren. Bovendien hebben natriumionbatterijen een sterke thermische stabiliteit en kunnen ze stabiele prestaties behouden, zelfs in omgevingen met hoge temperaturen. Hoewel natriumionbatterijen op sommige aspecten goede veiligheidsprestaties hebben laten zien, moet er nog steeds een reeks maatregelen worden genomen om hun veiligheid in praktische toepassingen te garanderen. Zo kunnen het ontwerp en het proces van de batterij worden geoptimaliseerd om de veiligheid van de batterij tijdens gebruik te garanderen.
Milieuvriendelijk: Natriumionbatterijen gebruiken overvloediger hulpbronnen en hebben dus meer voordelen dan lithiumbatterijen op het gebied van milieubescherming. Omdat de meeste chemische componenten die in natriumbatterijen worden gebruikt niet-giftig en hernieuwbaar zijn, is het geproduceerde afval tegelijkertijd minder vervuilend voor het milieu.
Goede prestaties bij hoge en lage temperaturen: Natrium-ionbatterijen presteren relatief goed in omgevingen met hoge en lage temperaturen. In omgevingen met hoge temperaturen kan de bedrijfstemperatuur van natriumionbatterijen oplopen tot meer dan 250 °C. In omgevingen met lage temperaturen kunnen natrium-ionbatterijen normaal werken tussen -40°C en 80°C, en hebben ze goede eigenschappen bij brede temperaturen. Met name bij -20°C is het capaciteitsbehoud van natriumionbatterijen maar liefst 90%, terwijl lithiumijzerfosfaatbatterijen en loodzuurbatterijen respectievelijk slechts 70% en 48% kunnen bereiken. Deze eigenschappen zorgen ervoor dat natrium-ionbatterijen een goede stabiliteit en betrouwbaarheid hebben onder extreme klimatologische omstandigheden, wat erg belangrijk is voor apparatuur die in verschillende temperatuuromgevingen moet werken.