Jaké jsou praktické scénáře použití sodíkových iontových baterií?

Jako nově vznikající technologie baterií,sodíkovo-iontové bateriejsou oslavovány jako nejlepší alternativa k lithiovým bateriím. Přestože cena lithiových baterií v posledních letech klesá, sodíkovo-iontové baterie již nemají cenovou výhodu. Jejich bezpečnost a ochrana životního prostředí jsou však stále důležitými důvody, proč jim lidé věnují pozornost. Natrium-iontové baterie se ve skutečnosti hromadně vyrábějí a používají. Tento článek představí sodíkovo-iontové baterie a to, jak nám mohou pomoci.

Co je to sodíkovo-iontová baterie?

Všechny baterie mají kladnou a zápornou elektrodu, jediný rozdíl je v jejich materiálech.sodíkovo-iontová baterie (Na-iontová baterie) je baterie založená na iontech sodíku (Na⁺). Princip fungování je podobný principu lithium-iontové baterie. Baterie se skládá z kladné elektrody, záporné elektrody, elektrolytu a separátoru. Ionty sodíku nahrazují ionty lithia jako nosiče náboje v baterii.

Jiná jména

Sodík-iontové baterie se někdy označují jakosodíkové baterie nebo sodík-iontové bateriea jsou považovány za náhradní technologii pro lithium-iontové baterie, zejména z hlediska zdrojů, nákladů a výkonu při nízkých teplotách.

Zavedení

Vývoj sodíkovo-iontových baterií začal v 80. letech 20. století, ale kvůli problémům s výkonem, stabilitou a výrobními náklady nebyly široce komerčně dostupné. V posledních letech, s pokrokem v technologii, sodíkovo-iontové baterie prokázaly potenciál z hlediska výkonu, výrobních nákladů a bezpečnosti, zejména lepšího výkonu v prostředí s nízkými teplotami.

Historie vývoje

• 90. létaZačal počáteční výzkum sodíkovo-iontových baterií a vědci zkoumali možnost sodíkových iontů jako nosičů náboje.
• Počátek roku 2010S rostoucím nedostatkem lithiových zdrojů a obavami o životní prostředí si sodíkové iontové baterie získaly obnovenou pozornost. Společnosti jakoPKNERGYa Faradion zahájil komerční výzkum.
• 2020. létaSodík-iontové baterie vstoupily do fáze industrializace a začaly se používat v oblasti skladování energie, elektrického nářadí, nízkorychlostních elektrických vozidel a dalších oborů.

Proč vyvíjet sodíkovo-iontové baterie?

1. Nedostatek lithiových zdrojůGlobální zdroje lithia jsou relativně omezené a většina z nich je soustředěna v několika málo zemích, což vede k nestabilním dodavatelským řetězcům. Sodík, jako prvek s vysokým výskytem v zemské kůře, je udržitelnější alternativou.
2. Nižší nákladyCena suroviny pro sodíkovo-iontové baterie je nižší než u lithium-iontových baterií. Sodík je hojnější a jeho těžba je levnější, což z něj činí atraktivní možnost pro komercializaci baterií, zejména v cenově citlivých aplikacích, jako jsou systémy pro ukládání energie a nízkorychlostní elektrická vozidla.
3. Šetrnost k životnímu prostředíSodík-iontové baterie jsou ekologičtější, protože proces těžby sodíku má menší dopad na životní prostředí ve srovnání s těžbou lithia.
4. Přizpůsobivost extrémním teplotámSodík-iontové baterie fungují lépe v prostředí s nízkými teplotami, například v chladných oblastech nebo ve vysokých nadmořských výškách.

Srovnání sodíkovo-iontových a lithium-iontových baterií

Výhody sodíkovo-iontových baterií

1. Nižší nákladySodík-iontové baterie mají cenovou výhodu díky nízkým nákladům na sodík jako surovinu, která je hojnější a rozšířenější než lithium.
2. Vynikající výkon při nízkých teplotáchSodík-iontové baterie dosahují lepších výsledků v extrémních teplotách (od -40 °C do 80 °C), což je činí ideálními pro použití v chladném prostředí, například v zimě pro elektromobily a energetické stanice v chladných oblastech.
3. BezpečnostSodík-iontové baterie jsou bezpečnější ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi, protože jsou méně náchylné k tvorbě dendritů, přehřátí nebo samovznícení. Zůstávají stabilní i při přebití, zkratu nebo vysokých teplotách, čímž snižují riziko nehod.
4. Vysoká rychlost nabíjeníSodík-iontové baterie se mohou nabíjet rychleji díky vyšší iontové vodivosti v elektrolytu, což je činí vhodnějšími pro aplikace, které vyžadují rychlé nabíjení a velkokapacitní napájení.

Aplikace sodíkovo-iontových baterií

1. Systémy pro skladování energieSodík-iontové baterie se skvěle hodí pro rozsáhlé systémy skladování energie, zejména v aplikacích skladování energie na úrovni rozvodné sítě. Díky svým nízkoteplotním vlastnostem a dlouhodobé cyklické stabilitě jsou ideálním řešením pro zvládání výkyvů ve výrobě energie z obnovitelných zdrojů.
2. Elektromobily (EV)Očekává se, že sodíkovo-iontové baterie se stanou ideální volbou pro některá užitková vozidla a nízkorychlostní elektrická vozidla, zejména v oblastech, kde jsou klíčovými faktory náklady a bezpečnost.
3. Elektrické nářadí a zařízeníDíky své vynikající schopnosti rychlého nabíjení a bezpečnosti mají sodíkovo-iontové baterie velký potenciál v aplikacích, jako je elektrické nářadí, robotika a mobilní zařízení.
4. Skladování energie mimo síťSodík-iontové baterie mohou poskytovat spolehlivá řešení pro ukládání energie pro aplikace mimo síť, zejména v odlehlých oblastech, kde nejsou k dispozici konvenční zdroje energie.

Současné hlavní aplikace sodíkovo-iontových baterií

Jednou z největších aplikací sodíkových iontových baterií na světě jeStanice pro ukládání energie s iontovým sodíkem o výkonu 100 MW/200 MWh v čínském městě Hubeiod společnosti Datang, což je první rozsáhlý projekt skladování energie v sodíkovo-iontových bateriích na světě. To představuje důležitý krok v komercializaci sodíkovo-iontových baterií.

Kdo prodává sodíkovo-iontové baterie?

Několik společností začalo prodávat sodíkovo-iontové baterie. Významné společnosti jako Zhongke Haina, Faradion a CATL dosáhly významného pokroku ve výzkumu a výrobě sodíkovo-iontových baterií. Mnoho domácích i mezinárodních společností aktivně buduje výrobní linky na sodíkovo-iontové baterie, aby podpořily jejich komercializaci.

PKNERGY

Jako přednívýroba bateriíSpolečnost PKNERGY se zavázala poskytovat vysoce kvalitní bateriová řešení na míru zákazníkům po celém světě. Vždy jsme se zaměřovali na inovace v oblasti bateriových technologií a vyvinuli jsme válcové články a prizmatické sodíkovo-iontové články s různými kapacitami. Můžetekoupit sodíkovo-iontovou bateriipotřebujete v PKNERGY.

Závěr

Sodík-iontové baterie se díky svým nižším nákladům, bohatým zdrojům, vysoké bezpečnosti a vynikajícímu výkonu při nízkých teplotách postupně stávají důležitým doplňkem lithium-iontových baterií, zejména v oblasti skladování energie, nízkorychlostních elektrických vozidel a elektrického nářadí. S neustálým technologickým pokrokem a postupným komercializačním postupem zaznamenají sodíkové baterie v nadcházejících letech rychlý růst a stanou se klíčovým faktorem globální energetické transformace.