Нещодавно CATL буде багато разів публікувати новини натрій-іонних акумуляторів у заголовках ЗМІ, нано-іонний акумулятор також викликав увагу ринку.
Насправді нано-іонні акумулятори не є новиною. іонна батарея натрію (натрієво-іонна батарея), також вторинна батарея (акумуляторна батарея), головним чином залежить від іона натрію, який рухається між позитивним та негативним електродами для роботи, подібно до принципу роботи літій-іонної батареї.
Na + вкладається і виймається між двома електродами під час заряду та розряду: при зарядці Na + деінтеркалюється з позитивного електрода і вкладається в негативний електрод через електроліт; при розряді - навпаки.
тобто іонні батареї натрію, за допомогою іонопереносу натрію (а не іонів літію) для накопичення та вивільнення електричної енергії.
Електродним матеріалом, що використовується в іонних батареях натрію, є в основному натрієва сіль, яка багатша і дешевша, ніж сіль літію. Оскільки іони натрію більше, ніж іони літію, іонно-натрієві батареї є економічно вигідною альтернативою, коли вага і щільність енергії не є високими.
У порівнянні з літій-іонними акумуляторами, іонно-натрієві акумулятори мають переваги:
(1) Сировина натрієвої солі багата запасами і низькою ціною. Порівняно з потрійним катодним матеріалом літій-іонної батареї вартість сировини зменшується вдвічі;
(2) Використання електролітів з низькою концентрацією (тієї ж концентрації електролітів, які мають провідність вище, ніж приблизно 20 відсотків літієвого електроліту) дозволяється зменшити витрати через характеристики солей натрію;
(3) Іон натрію не утворює сплаву з алюмінієм, і негативний електрод може використовувати алюмінієву фольгу як збірну рідину, що може додатково зменшити вартість приблизно на 8%, а вага приблизно на 10%;
(4) Натрієво-іонні батареї можуть розряджатися до нульових вольт через їх характеристики, що не розряджаються. Втч / кг, щільність енергії іонно-натрієвої батареї становить більше 100, вона порівнянна з такою у літієвого залізо-фосфатного акумулятора, однак її економічна перевага очевидна, що, як очікується, замінить традиційну свинцево-кислотну батарею у великомасштабних сховищах енергії .
Вивчення іонно-натрієвих батарей розпочалося у 1980-х роках. Електрохімічні властивості електродних матеріалів, таких як MoS2 、 TiS2 та NaxMO2, не були ідеальними, і їх розвиток відбувався дуже повільно. Пошук відповідного матеріалу іонного натрієвого електрода є одним із ключових моментів для реалізації практичного застосування акумуляторної батареї іонів натрію.
Починаючи з 2010 року, серія матеріалів з позитивними та негативними електродами була розроблена та розроблена відповідно до характеристик іонних батарей натрію, що значно покращило їх ємність та термін служби, наприклад тверді вуглецеві матеріали, як негативні електроди, перехідні метали та їхні сплавні сполуки , поліклональні підкласи як позитивні електроди, прусський синій, оксидні матеріали, особливо шарувата структура NaxMO2 (M=Fe 、 Mn 、 Co 、 V 、 Ti) та бінарні та трикомпонентні матеріали, які демонструють хорошу питому потужність заряду-розряду та стабільність циклу.
Оскільки іони натрію відносно великі і потребують більше енергії для руху рухів іонів, це колись було найбільшим головним болем для нових акумуляторних технологій, поки вчені, як вугільні сердечники, не використовували вуглець як рушійне середовище. Іонно-натрієві акумулятори можуть бути настільки ж ефективними, як літієві батареї, у сім разів, і їх можна переробляти більше разів. Крім того, подолана проблема рідкої пам'яті іонів натрію.
Однак, незважаючи на багаті ресурси, ера Нінде також заявила, що нинішня нано-іонна батарея, порівняно з широкомасштабним застосуванням літій-іонних батарей, вартість буде трохи дорожчою.
