Prestazioni e vantaggi delle batterie agli ioni di sodio

Prestazioni e vantaggi delle batterie agli ioni di sodio

Come nuovo tipo di tecnologia di accumulo dell’energia, batterie agli ioni di sodio hanno ricevuto ampia attenzione da parte del mondo accademico e dell’industria negli ultimi anni. Scienziati importanti hanno ottenuto risultati notevoli nella ricerca sulle batterie agli ioni di sodio, in particolare nella proposta e nella verifica sperimentale di metodi di previsione della configurazione dell'ossido stratificato, che forniscono una guida teorica per la progettazione e la preparazione di elettrodi positivi a ossido stratificato a basso costo e ad alte prestazioni materiali per batterie agli ioni di sodio. Inoltre, le batterie agli ioni di sodio sono considerate un potente complemento alle batterie agli ioni di litio grazie ai loro vantaggi quali risorse abbondanti e basso costo, e svolgono un ruolo importante nel nuovo ciclo di trasformazione energetica.

Le batterie agli ioni di sodio sono una batteria secondaria (batteria ricaricabile) che per funzionare si basa principalmente sul movimento degli ioni di sodio tra gli elettrodi positivo e negativo, in modo simile al principio di funzionamento delle batterie agli ioni di litio. Il materiale degli elettrodi delle batterie agli ioni di sodio è principalmente sale di sodio, che ha riserve più abbondanti e prezzi più bassi rispetto al sale di litio.

Vantaggi delle batterie agli ioni di sodio
I principali vantaggi delle batterie agli ioni di sodio rispetto alle batterie agli ioni di litio sono i seguenti:
Costo inferiore: Il costo della materia prima delle batterie agli ioni di sodio è inferiore perché il sodio è un metallo economico, mentre il litio è più costoso del sodio. Pertanto, il costo di produzione delle batterie agli ioni di sodio è relativamente basso.
Ciclo di vita più lungo: Le batterie agli ioni di sodio hanno un ciclo di vita più lungo rispetto alle batterie agli ioni di litio perché gli ioni di sodio hanno un raggio ionico maggiore e si diffondono più lentamente nei materiali rispetto agli ioni di litio, con conseguente minor danno da fatica ai materiali degli elettrodi.
Sicurezza relativamente buona: Innanzitutto, le batterie agli ioni di sodio hanno una temperatura di autoaccensione più elevata, il che significa che hanno meno probabilità di avere incidenti di sicurezza in caso di sovraccarico o cortocircuito. In secondo luogo, le batterie agli ioni di sodio funzionano bene anche in condizioni estreme, come nel test di foratura per estrusione, dove le batterie agli ioni di sodio hanno buone prestazioni di sicurezza. Inoltre, le batterie agli ioni di sodio hanno una forte stabilità termica e possono mantenere prestazioni stabili anche in ambienti ad alta temperatura. Sebbene le batterie agli ioni di sodio abbiano mostrato buone prestazioni in termini di sicurezza sotto alcuni aspetti, è ancora necessario adottare una serie di misure per garantirne la sicurezza nelle applicazioni pratiche. Ad esempio, il design e il processo della batteria possono essere ottimizzati per garantire la sicurezza della batteria durante l'uso.
Rispettoso dell'ambiente: Le batterie agli ioni di sodio utilizzano risorse più abbondanti, quindi presentano più vantaggi rispetto alle batterie al litio in termini di protezione ambientale. Allo stesso tempo, poiché la maggior parte dei componenti chimici utilizzati nelle batterie al sodio sono non tossici e rinnovabili, i rifiuti generati sono meno inquinanti per l’ambiente.
Buone prestazioni alle alte e basse temperature: Le batterie agli ioni di sodio funzionano relativamente bene in ambienti ad alta e bassa temperatura. In ambienti ad alta temperatura, la temperatura operativa delle batterie agli ioni di sodio può raggiungere oltre 250°C. In ambienti a bassa temperatura, le batterie agli ioni di sodio possono funzionare normalmente tra -40°C e 80°C e hanno buone caratteristiche di temperatura ampia. In particolare, a -20°C, il tasso di ritenzione della capacità delle batterie agli ioni di sodio arriva fino al 90%, mentre le batterie al litio ferro fosfato e le batterie al piombo possono raggiungere rispettivamente solo il 70% e il 48%. Queste caratteristiche fanno sì che le batterie agli ioni di sodio abbiano una buona stabilità e affidabilità in condizioni climatiche estreme, il che è molto importante per le apparecchiature che devono funzionare in ambienti con temperature diverse.