Pe fondul tranziției energetice globale și al obiectivelor „dual-carbon”, tehnologia bateriilor, ca factor esențial pentru stocarea energiei, a atras o atenție semnificativă. În ultimii ani, bateriile sodiu-ion (SIB) au trecut de la laboratoare la industrializare, devenind o soluție de stocare a energiei mult așteptată, după bateriile litiu-ion.
Informații de bază despre bateriile cu ioni de sodiu
Bateriile sodiu-ion sunt un tip de baterie secundară (reîncărcabilă) care utilizează ioni de sodiu (Na⁺) ca purtători de sarcină. Principiul lor de funcționare este similar cu cel al bateriilor litiu-ion: în timpul încărcării și descărcării, ionii de sodiu se deplasează între catod și anod prin electrolit, permițând stocarea și eliberarea energiei.
·Materiale de bazăCatodul utilizează de obicei oxizi stratificați, compuși polianionici sau analogi de albastru prusac; anodul este compus în principal din carbon dur sau carbon moale; electrolitul este o soluție de sare de sodiu.
·Maturitatea tehnologieiCercetările au început în anii 1980, iar progresele recente în materie de materiale și procese au îmbunătățit semnificativ densitatea energetică și durata de viață a ciclului de viață, făcând comercializarea din ce în ce mai fezabilă.
Baterii cu ioni de sodiu vs. baterii cu ioni de litiu: diferențe cheie și avantaje
Deși bateriile cu ioni de sodiu au o structură similară cu bateriile litiu-ion, acestea diferă semnificativ în ceea ce privește proprietățile materialelor și scenariile de aplicare:
| Dimensiunea de comparație | Baterii cu ioni de sodiu | Baterii litiu-ion |
| Abundența resurselor | Sodiul este abundent (2,75% în scoarța terestră) și răspândit pe scară largă | Litiul este rar (0,0065%) și concentrat geografic |
| Cost | Costuri mai mici cu materiile prime, lanț de aprovizionare mai stabil | Volatilitate ridicată a prețurilor litiului, cobaltului și altor materiale, dependente de importuri |
| Densitatea energiei | Mai mic (120-160 Wh/kg) | Mai mare (200-300 Wh/kg) |
| Performanță la temperaturi scăzute | Retenție a capacității >80% la -20℃ | Performanță slabă la temperaturi scăzute, capacitatea se degradează ușor |
| Siguranţă | Stabilitate termică ridicată, mai rezistentă la supraîncărcare/descărcare | Necesită o gestionare strictă a riscurilor de fuga termică |
Avantajele principale ale bateriilor cu ioni de sodiu:
1.Cost redus și sustenabilitate a resurselorSodiul este disponibil pe scară largă în apa de mare și minerale, reducând dependența de metalele rare și scăzând costurile pe termen lung cu 30%-40%.
2. Siguranță ridicată și respect pentru mediuFără poluare cu metale grele, compatibil cu sisteme electrolitice mai sigure și potrivit pentru stocarea energiei la scară largă.
3. Adaptabilitate la o gamă largă de temperaturiPerformanță excelentă în medii cu temperaturi scăzute, ideală pentru regiuni reci sau sisteme de stocare a energiei în aer liber.
Perspective de aplicare ale bateriilor cu ioni de sodiu
Datorită progreselor tehnologice, bateriile cu ioni de sodiu prezintă un potențial semnificativ în următoarele domenii:
1. Sisteme de stocare a energiei la scară largă (ESS):
Ca soluție complementară pentru energia eoliană și solară, costul redus și durata lungă de viață a bateriilor sodiu-ion pot reduce eficient costul stabilizat al energiei electrice (LCOE) și pot sprijini reducerea vârfurilor de consum din rețea.
2. Vehicule electrice de viteză redusă și vehicule cu două roți:
În scenariile cu cerințe de densitate energetică mai mici (de exemplu, biciclete electrice, vehicule logistice), bateriile cu ioni de sodiu pot înlocui bateriile cu plumb, oferind beneficii atât pentru mediu, cât și economice.
3. Stocare energie de rezervă și stație de bază:
Performanța lor în intervalul larg de temperatură le face potrivite pentru nevoile de alimentare de rezervă în aplicații sensibile la temperatură, cum ar fi stațiile de bază de comunicații și centrele de date.
Tendințe de dezvoltare viitoare
Previziunile industriei prevăd că piața globală a bateriilor sodiu-ion va depăși 5 miliarde de dolari până în 2025 și va ajunge la 10%-15% din piața bateriilor litiu-ion până în 2030. Direcțiile de dezvoltare viitoare includ:
·Inovație în materialeDezvoltarea de catozi de mare capacitate (de exemplu, oxizi stratificați de tip O3) și materiale anodice cu durată lungă de viață pentru a crește densitatea energiei peste 200 Wh/kg.
·Optimizarea proceselorValorificarea liniilor de producție de baterii litiu-ion mature pentru a extinde producția de baterii sodiu-ion și a reduce și mai mult costurile.
·Extinderea aplicațiilorCompletarea bateriilor litiu-ion pentru a construi un portofoliu diversificat de tehnologii de stocare a energiei.
Concluzie
Creșterea popularității bateriilor sodiu-ion nu are scopul de a înlocui bateriile litiu-ion, ci de a oferi o alternativă mai economică și mai sigură pentru stocarea energiei. În contextul neutralității carbonului, natura lor prietenoasă cu resursele și adaptabilă la aplicații le va asigura locul în peisajul stocării energiei. În calitate de pionier în inovația în tehnologia energetică,DALYvom continua să monitorizăm dezvoltarea tehnologiei bateriilor sodiu-ion, angajându-ne să oferim clienților noștri soluții energetice eficiente și sustenabile.
Urmăriți-ne pentru mai multe noutăți tehnologice de ultimă generație!
Data publicării: 25 februarie 2025
