la batteria agli ioni di sodio sostituirà le batterie agli ioni di litio in futuro?

la batteria agli ioni di sodio sostituirà le batterie agli ioni di litio in futuro?

2017-10-13

la batteria agli ioni di litio è stata inventata per decenni, a causa di alta energia specifica, alta tensione, alta efficienza, nessuna autoscarica, nessun effetto memoria e molti altri vantaggi, è diventata la prima scelta di tutte le industrie. tuttavia, le risorse materiali degli elettrodi (litio) dovranno affrontare una carenza in futuro. per risolvere questo problema, gli scienziati si concentrano sul sodio, il secondo elemento di metallo leggero sulla terra, e lo usano nel campo della tecnologia di immagazzinamento dell'energia. la batteria agli ioni di sodio sostituirà la batteria agli ioni di litio in futuro?

principio di funzionamento della batteria agli ioni di sodio

il principio di funzionamento della batteria agli ioni di sodio è simile alla batteria agli ioni di litio, raggiunge il processo di carica e scarica tramite il processo incorporato degli ioni sodio tra positivo e negativo. nel caso di processi di carica e scarica normali, la struttura chimica di base del materiale dell'elettrodo non viene distrutta dall'inserimento di ioni sodio tra gli elettrodi positivi e negativi.

rispetto alle batterie agli ioni di litio, le batterie agli ioni di sodio presentano i seguenti vantaggi:

in primo luogo, rispetto al litio, il sodio ha proprietà fisiche e chimiche simili e riserve abbondanti, prezzi bassi;

in secondo luogo, in linea di principio, il tempo di ricarica della batteria agli ioni di sodio può essere ridotto a 1/5 di quella agli ioni di litio;

in terzo luogo, le caratteristiche del sale di sodio consentono l'uso di basse concentrazioni di elettrolita, che possono ridurre i costi;

In quarto luogo, gli ioni di sodio non formano lega con alluminio, il foglio di alluminio può essere usato come catetere per il catodo, il che può ridurre i costi e il peso della batteria.

in questi due anni, le batterie agli ioni di sodio hanno attirato più attenzioni nel settore:

nell'aprile 2016, i ricercatori dell'università di Suzhou e dell'istituto di ricerca di stato solido tedesco planck hanno sviluppato array di nanotubi tio2 drogati con zolfo, che possono migliorare notevolmente la conduttività elettronica;

nel mese di agosto 2016, i ricercatori dell'università di Pechino hanno sintetizzato un nuovo tipo di materiale anodico a base di solfuro di metallo, che mostra eccellenti prestazioni del ciclo e prestazioni di ingrandimento;

a febbraio 2017, i ricercatori dell'istituto di fisica dell'Accademia cinese delle scienze hanno utilizzato un antracite a basso costo per ottenere un materiale anodico di carbonio con un'eccellente capacità di stoccaggio mediante semplice polverizzazione e carbonizzazione in un'unica fase;

ottobre 2017, i ricercatori dell'università di Stanford hanno recentemente sviluppato una batteria agli ioni di sodio, che può immagazzinare l'equivalente di energia con la batteria agli ioni di litio con un costo dell'80%.

oltre allo studio sopra riportato, molti scienziati hanno esplorato e fatto i corrispondenti progressi nel catodo di sodio ionico e materiali anodici nel 2017. lo studio delle batterie agli ioni di sodio sta procedendo in pieno svolgimento.

le prospettive della batteria agli ioni di sodio

come una sorta di importanti batterie di accumulo di energia, le batterie agli ioni di sodio hanno i vantaggi di un'elevata energia specifica, buone prestazioni di sicurezza e basso prezzo, ecc., si prevede che diventerà un sostituto per la batteria agli ioni di litio nel campo della conservazione dell'energia. la caratteristica più importante è l'uso di na + invece del costoso li +, e per adattarsi agli ioni di sodio, il materiale catodico, i materiali anodici, gli elettroliti e persino gli additivi (come t3p, esanetriazolo) devono apportare le modifiche corrispondenti. Pertanto, ci sono ancora molti problemi da risolvere per raggiungere l'obiettivo di grande potenza, alta sicurezza, basso costo, alta energia, alta densità di potenza e lunga durata, al fine di ottenere l'industrializzazione delle batterie agli ioni di sodio.

a cura di suzhou yacoo science co., ltd.

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