En el context de la transició energètica global i els objectius "doble-carboni", la tecnologia de bateries, com a facilitador de l'emmagatzematge d'energia, ha rebut una atenció important. En els darrers anys, les bateries d’ions de sodi (SIBS) han sorgit de laboratoris a la industrialització, convertint-se en una solució d’emmagatzematge d’energia molt esperada després de les bateries d’ions de liti.
Informació bàsica sobre les bateries d’ions de sodi
Les bateries d’ions de sodi són un tipus de bateria secundària (recarregable) que utilitza ions de sodi (Na⁺) com a portadors de càrrega. El seu principi de treball és similar al de les bateries d’ions de liti: durant la càrrega i la descàrrega, els ions de sodi llança entre el càtode i l’ànode a través de l’electròlit, permetent l’emmagatzematge i l’alliberament d’energia.
·Materials bàsics: El càtode utilitza normalment òxids en capes, compostos polianionis o analògics blaus prussians; L’ànode es compon principalment de carboni dur o carboni suau; L’electròlit és una solució de sal de sodi.
·Maduració tecnològica: La investigació es va iniciar a la dècada de 1980 i els avenços recents en materials i processos han millorat significativament la densitat d’energia i la vida del cicle, cosa que fa que la comercialització sigui cada cop més factible.
Bateries d’ions de sodi vs bateries d’ions de liti: diferències i avantatges clau
Tot i que les bateries d’ions de sodi comparteixen una estructura similar amb les bateries d’ions de liti, difereixen significativament en les propietats del material i els escenaris d’aplicació:
| Dimensió de comparació | Bateries d'ions de sodi | Bateries d'ions de liti |
| Abundància de recursos | El sodi és abundant (2,75% a l'escorça terrestre) i àmpliament distribuït | El liti és escàs (0,0065%) i concentrat geogràficament |
| Costar | Menors costos de matèria primera, cadena de subministrament més estable | Volatilitat de preu elevat per al liti, cobalt i altres materials, depenent de les importacions |
| Densitat energètica | Inferior (120-160 wh/kg) | Superior (200-300 wh/kg) |
| Rendiment a baixa temperatura | Retenció de capacitat> 80% a -20 ℃ | Un mal rendiment a temperatures baixes, la capacitat es degrada fàcilment |
| Seguretat | Alta estabilitat tèrmica, més resistent a la sobrecàrrega/descàrrega | Requereix una gestió estricta dels riscos desbocats tèrmics |
Avantatges bàsics de les bateries d’ions de sodi:
1.Sostenibilitat de baix cost i recursos: El sodi està àmpliament disponible en aigua de mar i minerals, reduint la confiança en metalls escassos i disminuir els costos a llarg termini d’un 30%-40%.
2. Alta seguretat i amabilitat ambiental: Lliure de contaminació de metalls pesants, compatible amb sistemes d’electròlits més segurs i adequats per a l’emmagatzematge d’energia a gran escala.
3. Adaptabilitat de rang de temperatura àmplia: Excel·lent rendiment en entorns de baixa temperatura, ideal per a regions fredes o sistemes d'emmagatzematge d'energia a l'aire lliure.
Perspectives d'aplicació de bateries d'ions de sodi
Amb els avenços tecnològics, les bateries d’ions de sodi mostren un gran potencial en les àrees següents:
1. Sistemes d’emmagatzematge d’energia a gran escala (ESS):
Com a solució complementària per a l’energia eòlica i solar, el baix cost i la vida útil de les bateries d’ions de sodi pot reduir eficaçment el cost anivellat de l’electricitat (LCOE) i el suport de l’afait màxim de la xarxa.
2. Vehicles elèctrics de baixa velocitat i dues rodes:
En escenaris amb requisits de menor densitat d’energia (per exemple, bicicletes elèctriques, vehicles logístics), les bateries d’ions de sodi poden substituir les bateries d’àcid de plom, oferint beneficis ambientals i econòmics.
3. Potència de còpia de seguretat i emmagatzematge d’energia de l’estació base:
El seu ampli rendiment de rang de temperatura els fa adequats per a les necessitats de potència de còpia de seguretat en aplicacions sensibles a la temperatura, com ara estacions base de comunicació i centres de dades.
Tendències futures de desenvolupament
Les previsions de la indústria prediuen que el mercat global de bateries d’ions de sodi superarà els 5.000 milions de dòlars el 2025 i arribarà al 10% -15% del mercat de bateries d’ions de liti per al 2030. Les futures direccions de desenvolupament inclouen:
·Innovació material
·Optimització de processos: Aprofitar les línies de producció de bateries d’ions de liti madurs per ampliar la fabricació de bateries d’ions de sodi i reduir els costos.
·Expansió de l'aplicació: Complementar les bateries d’ions de liti per construir una cartera de tecnologia d’emmagatzematge d’energia diversificada.
Conclusió
L’augment de les bateries d’ions de sodi no està destinada a substituir les bateries d’ions de liti, sinó per proporcionar una alternativa més econòmica i segura per a l’emmagatzematge d’energia. En el context de la neutralitat del carboni, la seva naturalesa adaptativa a recursos i aplicacions per a aplicacions garantirà el seu lloc en el panorama d’emmagatzematge d’energia. Com a pioner en la innovació en tecnologia energètica,DalyContinuarà supervisant el desenvolupament de la tecnologia de bateries d’ions sòdics, compromès a oferir solucions d’energia eficients i sostenibles als nostres clients.
Seguiu-nos per obtenir més actualitzacions tecnològiques d’avantguarda.
Posada Posada: el 25 de febrer de 2015
