Stato dell'applicazione della nuova batteria energetica e relativa analisi dello sviluppo (IV)

Sodio Bbatteria

introduzione

Con la crescente attenzione alle questioni energetiche in tutto il mondo, una novità energia Le tecnologie delle batterie sono gradualmente diventate la massima priorità della ricerca scientifica e dello sviluppo industriale in vari paesi nel contesto della transizione energetica e dello sviluppo sostenibile. Dalle tradizionali batterie agli ioni di litio alle celle a combustibile a idrogeno più lungimiranti, alle batterie a flusso liquido, ecc., diversi tipi di batterie hanno mostrato un'ampia gamma di prospettive applicative nei campi dell'accumulo di energia e dei veicoli elettrici. Tuttavia, ce ne sono anche molti sfide e limitazioni, come la densità energetica, il ciclo di vita e i costi. Per promuovere meglio lo sviluppo di nuove fonti di energia, questa serie valuterà in modo esaustivo i vantaggi, gli svantaggi e gli scenari applicativi di ciascun tipo di nuova tecnologia delle batterie tradizionali, fornirà preziosi riferimenti e indicazioni per ricercatori, professionisti industriali, promuoverà l'innovazione continua in questo campo, e contribuire allo sviluppo sostenibile dell’energia globale.

articolo principale

Le batterie agli ioni di sodio funzionano secondo un principio simile alle batterie agli ioni di litio, dove il trasferimento della carica viene realizzato attraverso il rientro e l'incorporamento degli ioni di sodio. Esistono due tipi principali di batterie agli ioni di sodio: batterie flessibili e batterie a bottone. Le batterie soft pack sono caratterizzate da un elevato carico di materiali positivi e negativi e materiali di incapsulamento per film di alluminio-plastica, comunemente utilizzati nelle aziende e nei prodotti aziendali; la batteria a bottone è attualmente utilizzata nei laboratori e negli istituti di ricerca.

La futura direzione di sviluppo della batteria agli ioni di sodio è direttamente correlata alle sue caratteristiche. In termini di densità energetica, la densità energetica delle celle della batteria agli ioni di sodio è solitamente pari a 105-150 Wh/kg, mentre la densità energetica delle celle della batteria agli ioni di litio è generalmente compresa tra 120 e 180 Wh/kg, per il contenuto di Ni più elevato del sistema ternario. superiore a 230wh/kg. Ovviamente le batterie agli ioni di sodio non sono buone come le batterie al litio ternarie, ma per le batterie al litio ferro fosfato 120-200wh/kg e le batterie al piombo 35-45wh/kg.

In termini di intervallo di temperatura operativa e sicurezza. Le batterie agli ioni di sodio hanno un ampio intervallo di temperature operative, solitamente -40 ℃ - 65 ℃. Mentre il range operativo della batteria ternaria agli ioni di litio è solitamente -20 ℃ ~ 60 ℃. Le prestazioni delle batterie agli ioni di litio diminuiscono quando si scende al di sotto di 0 ℃. Al contrario, il tasso di ritenzione del SOC delle batterie agli ioni di sodio è superiore all’80% a -20℃. In termini di fuga termica, le batterie agli ioni di sodio hanno una resistenza interna maggiore rispetto alle batterie agli ioni di litio e hanno meno probabilità di surriscaldarsi durante un cortocircuito, fornendo così un livello di sicurezza più elevato.

In termini di prestazioni di moltiplicazione, SLe prestazioni del moltiplicatore di carica e scarica della batteria agli ioni di sodio e gli ioni di sodio negli elettrodi positivi e negativi, nell'elettrolita, nonché l'interfaccia tra loro nella capacità di migrazione sono direttamente correlati a tutti i fattori che influenzano la velocità di migrazione degli ioni di sodio (questi influenzano fattori possono anche essere equiparati alla resistenza interna della batteria), influenzeranno le prestazioni del moltiplicatore di carica e scarica delle batterie agli ioni di sodio. Inoltre, anche la velocità di dissipazione del calore interno della batteria è un fattore importante che influenza le prestazioni di moltiplicazione. Se la velocità di dissipazione del calore è lenta, il calore accumulato durante le grandi moltiplicazioni di carica e scarica non può essere trasferito all'esterno, il che influenzerà seriamente la sicurezza e la durata della batteria agli ioni di sodio. La struttura cristallina del materiale catodico di ioni di sodio ha buone prestazioni di moltiplicazione e può rispondere bene all'accumulo di energia e all'alimentazione in scala. In termini di velocità di ricarica, le batterie agli ioni di sodio possono essere caricate completamente in soli 10 minuti, rispetto ai almeno 40 minuti delle batterie al litio ternarie e ai 45 minuti delle batterie al litio ferro fosfato.

In termini di prestazioni tecniche, le carenze delle batterie agli ioni di sodio si riflettono principalmente nella densità energetica e nella durata del ciclo. Prua, testadensità di energia, batterie agli ioni di sodio tra 100-150 Wh/kg, batterie agli ioni di litio tra 120-180 Wh/kg; per durata del ciclo, batterie agli ioni di sodio 2000 volte, batterie agli ioni di litio 2500 ~ 3000 volte. Nella catena industriale, per le case automobilistiche, con il progresso dei materiali per batterie agli ioni di sodio, sarà più ampiamente utilizzato a breve termine nel mercato elettrico puro entry-level con a raggio più breve. Le sue eccellenti basse temperature e i vantaggi in termini di costi possono aiutare le aziende automobilistiche a migliorare il profitto lordo e ad affondare in un mercato più ampio. Nel frattempo, secondo la tendenza dell'effetto scala, l'effetto di riduzione dei costi dello ione sodios è ulteriormente evidenziato, e aumenterà anche il suo tasso di penetrazione nel mercato dello stoccaggio dell’energia.