Atsižvelgiant į pasaulinio energijos perėjimo foną ir „dvigubo anglies“ tikslus, akumuliatorių technologiją, kaip pagrindinė energijos kaupimo įmonė, atkreipė didelį dėmesį. Pastaraisiais metais iš laboratorijų į industrializaciją atsirado natrio jonų baterijos (SIB), tapusios labai lauktu energijos kaupimo tirpalu po ličio jonų baterijų.
Pagrindinė informacija apie natrio jonų baterijas
Natrio jonų akumuliatoriai yra antrinės baterijos rūšis (įkraunama), kuria naudojami natrio jonai (Na⁺) kaip įkrovos laikikliai. Jų darbo principas yra panašus į ličio jonų baterijų principą: įkraunant ir išleidžiant natrio jonų šaudyklą tarp katodo ir anodo per elektrolitą, įgalinant energijos kaupimą ir išsiskyrimą.
·Pagrindinės medžiagos: Katodas paprastai naudoja sluoksniuotus oksidus, polianioninius junginius ar Prūsijos mėlynuosius analogus; Anodą daugiausia sudaro kieta anglies arba minkšta anglis; Elektrolitas yra natrio druskos tirpalas.
·Technologijos branda: Tyrimai prasidėjo devintajame dešimtmetyje, o naujausi medžiagų ir procesų pažanga žymiai pagerino energijos tankį ir ciklo tarnavimo laiką, todėl komercializavimas tampa vis labiau įmanomas.
Natrio jonų baterijos ir ličio jonų akumuliatoriai: pagrindiniai skirtumai ir pranašumai
Nors natrio jonų baterijos turi panašią struktūrą su ličio jonų baterijomis, jos labai skiriasi medžiagų savybėmis ir taikymo scenarijais:
| Palyginimo dimensija | Natrio jonų baterijos | Ličio jonų baterijos |
| Išteklių gausa | Natrio gausu (2,75% Žemės plutos) ir plačiai pasiskirsto | Ličio mažai (0,0065%) ir geografiškai koncentruota |
| Kaina | Mažesnės žaliavų išlaidos, stabilesnė tiekimo grandinė | Didelis ličio, kobalto ir kitų medžiagų kainų nepastovumas, priklausomas nuo importo |
| Energijos tankis | Žemiau (120–160 Wh/kg) | Aukštesnis (200–300 Wh/kg) |
| Mažos temperatūros našumas | Talpos sulaikymas> 80% esant -20 ℃ | Prastas žemos temperatūros našumas, pajėgumas lengvai blogėja |
| Saugumas | Didelis šiluminis stabilumas, atsparesnis per dideliam įkrovimui/išleidimui | Reikalauja griežto šiluminės bėgimo rizikos valdymo |
Pagrindiniai natrio jonų baterijų pranašumai:
1.Mažos išlaidos ir išteklių tvarumas: Natrio kiekis yra plačiai prieinamas jūros vandenyje ir mineraluose, sumažindamas priklausomybę nuo menkų metalų ir sumažinant ilgalaikes išlaidas 30–40%.
2. Aukštas saugumas ir draugiškumas aplinkai: Be sunkiojo metalo taršos, suderinama su saugesnėmis elektrolitų sistemomis ir tinkama didelio masto energijos kaupimui.
3. Plati temperatūros diapazono pritaikomumas: Puikus našumas žemos temperatūros aplinkoje, idealiai tinka šaltiems regionams ar lauko energijos kaupimo sistemoms.
Natrio jonų akumuliatorių taikymo perspektyvos
Dėl technologinės pažangos natrio jonų baterijos rodo didelį potencialą šiose srityse:
1. Didelio masto energijos kaupimo sistemos (ESS):
Kaip papildomas vėjo ir saulės energijos sprendimas, natrio jonų akumuliatorių ir ilga gyvenimo trukmė gali efektyviai sumažinti išlygintą elektros energijos sąnaudą (LCOE) ir paremti tinklelio smailės skutimosi.
2. Mažo greičio elektrinės transporto priemonės ir dviračiai:
Scenarijuose, kuriuose yra mažesnio energijos tankio reikalavimų (pvz., Elektriniai dviračiai, logistikos transporto priemonės), natrio jonų akumuliatoriai gali pakeisti švino rūgšties baterijas, teikdamos tiek aplinkos, tiek ekonominę naudą.
3. Atsarginės galios ir bazinės stoties energijos kaupimas:
Dėl plataus temperatūros diapazono našumo jie tinka atsarginiams energijos poreikiams, esant temperatūrai jautrioms programoms, tokioms kaip ryšių bazinės stotys ir duomenų centrai.
Ateities vystymosi tendencijos
Pramonės prognozės prognozuoja, kad pasaulinė natrio jonų akumuliatorių rinka iki 2025 m. Virš 5 milijardų JAV dolerių, o iki 2030 m. Ličio jonų akumuliatorių rinka pasieks 10–15%. Ateities plėtros kryptys apima:
·Materialinė naujovė: Didelės talpos katodų (pvz., O3 tipo sluoksniuotų oksidų) ir ilgalaikio anodo medžiagų kūrimas, siekiant padidinti energijos tankį, viršijantį 200 Wh/kg.
·Proceso optimizavimas: Svertas subrendęs ličio jonų akumuliatorių gamybos linijas, siekiant padidinti natrio jonų akumuliatorių gamybą ir dar labiau sumažinti sąnaudas.
·Programos išplėtimas: Ličio jonų baterijų papildymas, kad būtų sukurtas įvairaus energijos kaupimo technologijos portfelis.
Išvada
Natrio jonų akumuliatorių kilimas nėra skirtas pakeisti ličio jonų baterijas, bet užtikrinti ekonomiškesnę ir saugesnę alternatyvą energijai kauptis. Atsižvelgiant į anglies neutralumą, jų ištekliams patogus ir pritaikomas pritaikymas užtikrins savo vietą energijos kaupimo kraštovaizdyje. Kaip energetikos technologijų naujovių pradininkas,DalyToliau stebės natrio jonų akumuliatorių technologijos kūrimą, įsipareigojusi mūsų klientams pateikti efektyvius ir tvarius energijos sprendimus.
Sekite mus, kad gautumėte pažangiausių technologijų atnaujinimų!
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 25 d
