Uz globālās enerģijas pārejas fona un "divkāršā oglekļa" mērķi, akumulatoru tehnoloģija kā enerģijas uzglabāšanas pamatapstrādātājs ir pievērsis ievērojamu uzmanību. Pēdējos gados nātrija jonu baterijas (SIB) ir parādījušās no laboratorijām līdz industrializācijai, kļūstot par ļoti gaidītu enerģijas uzglabāšanas šķīdumu pēc litija jonu baterijām.
Pamatinformācija par nātrija jonu baterijām
Nātrija jonu baterijas ir sekundārā akumulatora tips (uzlādējams), kas kā lādiņa nesēju izmanto nātrija jonus (Na⁺). Viņu darba princips ir līdzīgs litija jonu baterijām: uzlādēšanas un izlādes laikā nātrija joni pārvietojas starp katodu un anodu caur elektrolītu, nodrošinot enerģijas uzkrāšanu un atbrīvošanu.
·Galvenie materiāli: Katods parasti izmanto slāņainus oksīdus, polianioniskus savienojumus vai Prūsijas zilos analogus; Anods galvenokārt sastāv no cieta oglekļa vai mīkstā oglekļa; Elektrolīts ir nātrija sāls šķīdums.
·Tehnoloģiju briedums: Pētījumi sākās astoņdesmitajos gados, un nesenie sasniegumi materiālos un procesos ir ievērojami uzlabojuši enerģijas blīvumu un cikla kalpošanas laiku, padarot komercializāciju arvien iespējamu.
Nātrija jonu baterijas pret litija jonu baterijām: galvenās atšķirības un priekšrocības
Lai arī nātrija jonu baterijām ir līdzīga struktūra ar litija jonu baterijām, tās ievērojami atšķiras pēc materiāla īpašībām un uzklāšanas scenārijiem:
| Salīdzināšanas dimensija | Nātrija jonu baterijas | Litija jonu baterijas |
| Resursu pārpilnība | Nātrijs ir bagātīgs (2,75% Zemes garozā) un plaši izplatīts | Litija ir maza (0,0065%) un ģeogrāfiski koncentrēta |
| Maksāt | Zemākas izejvielu izmaksas, stabilāka piegādes ķēde | Augsta cenu nepastāvība litija, kobalta un citiem materiāliem, kas ir atkarīga no importa |
| Enerģijas blīvums | Zemāks (120-160 wh/kg) | Augstāks (200-300 WH/KG) |
| Zemas temperatūras veiktspēja | Jaudas saglabāšana> 80% pie -20 ℃ | Slikta veiktspēja zemā temperatūrā, ietilpība viegli pasliktinās |
| Drošība | Augsta termiskā stabilitāte, izturīgāka pret pārmērīgu uzlādi/izlādi | Nepieciešama stingra termisko bēguļojošo risku pārvaldība |
Nātrija jonu bateriju galvenās priekšrocības:
1.Zemas izmaksu un resursu ilgtspējība: Nātrijs ir plaši pieejams jūras ūdenī un minerālos, samazinot paļaušanos uz ierobežotajiem metāliem un samazinot ilgtermiņa izmaksas par 30%-40%.
2. Augsta drošības un vides draudzīgums: Bez smagā metāla piesārņojuma, saderīgs ar drošākām elektrolītu sistēmām un piemērota liela mēroga enerģijas uzkrāšanai.
3. Plaša temperatūras diapazona pielāgošanās spēja: Lieliska veiktspēja vidē ar zemu temperatūru, ideāli piemērota aukstiem reģioniem vai āra enerģijas uzglabāšanas sistēmām.
Nātrija jonu bateriju lietošanas perspektīvas
Ar tehnoloģiskajiem sasniegumiem nātrija jonu baterijas parāda lielu potenciālu šādās jomās:
1. Liela mēroga enerģijas uzkrāšanas sistēmas (ESS):
Kā papildinošs šķīdums vēja un saules enerģijai, nātrija jonu bateriju zemās izmaksas un ilgais kalpošanas laiks var efektīvi samazināt elektrības izlīdzinātās izmaksas (LCOE) un atbalstīt režģa maksimālo skūšanos.
2. Zema ātruma elektriskie transportlīdzekļi un divriteņu iedzīvotāji:
Scenārijos ar zemāku enerģijas blīvuma prasībām (piemēram, elektriskiem velosipēdiem, loģistikas transportlīdzekļiem) nātrija jonu baterijas var aizstāt svina-skābes baterijas, piedāvājot gan vides, gan ekonomiskus ieguvumus.
3. Rezerves jauda un bāzes stacijas enerģijas uzkrāšana:
Viņu plašā temperatūras diapazona veiktspēja padara tās piemērotas rezerves jaudas vajadzībām, kas jutīgas pret temperatūru, piemēram, sakaru bāzes stacijām un datu centriem.
Turpmākās attīstības tendences
Nozares prognozes prognozē, ka globālais nātrija jonu akumulatoru tirgus līdz 2025. gadam pārsniegs 5 miljardus USD un līdz 2030. gadam sasniegs 10% -15% no litija jonu akumulatoru tirgus. Turpmākajos attīstības virzienos ietilpst:
·Materiālie jauninājumi: Augstas ietilpības katodes (piemēram, O3 tipa slāņainu oksīdu) un ilgtermiņa anoda materiālu attīstīšana, lai palielinātu enerģijas blīvumu virs 200 WH/kg.
·Procesa optimizācija: Nobriedušu litija jonu akumulatora ražošanas līniju izmantošana, lai palielinātu nātrija jonu akumulatoru ražošanu un vēl vairāk samazinātu izmaksas.
·Lietojumprogrammu paplašināšana: Litija jonu bateriju papildināšana, lai izveidotu daudzveidīgu enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju portfeli.
Secinājums
Nātrija jonu bateriju pieaugums nav paredzēts, lai aizstātu litija jonu baterijas, bet gan nodrošinātu ekonomiskāku un drošāku alternatīvu enerģijas uzkrāšanai. Oglekļa neitralitātes kontekstā to resursiem draudzīgais un lietojumprogrammas adaptīvais raksturs nodrošinās to vietu enerģijas uzglabāšanas ainavā. Kā pionieris enerģijas tehnoloģiju jauninājumos,Dalyturpinās uzraudzīt nātrija jonu akumulatoru tehnoloģijas attīstību, apņemoties piegādāt mūsu klientiem efektīvus un ilgtspējīgus enerģijas risinājumus.
Sekojiet mums, lai iegūtu vairāk progresīvāku tehnoloģiju atjauninājumu!
Pasta laiks: 20.-2025. Februāris
