Was ist eine Na-Batterie?
Dec 06, 2022
Bei einer Natriumionenbatterie (Natriumionenbatterie) handelt es sich um eine Sekundärbatterie (wiederaufladbare Batterie), die zum Betrieb hauptsächlich darauf angewiesen ist, dass sich Natriumionen zwischen den positiven und negativen Elektroden bewegen, ähnlich dem Funktionsprinzip von Lithiumionenbatterien. Eine der zehn aufstrebenden Technologien im Bereich Chemie im Jahr 2022.
Arbeitsprinzip
Während des Lade- und Entladevorgangs wird Na Plus zwischen den beiden Elektroden eingebettet und wieder abgelöst: Beim Laden wird Na Plus von der positiven Elektrode deinterkaliert und durch den Elektrolyten in die negative Elektrode eingebettet; Beim Entladen verhält es sich umgekehrt.
Die neue 18650-Natrium-Ionen-Batterie speichert und gibt Elektrizität mithilfe der Natriumionenübertragung anstelle von Lithium-Ionen ab.
Technische Vorteile
Die Forscher positionierten dieses spezielle Material als Geschäftsgeheimnis, und LITEN-Mitforscher Loïc Simonin weist darauf hin: „Seine Energiedichte ist vergleichbar mit Lithium-Ionen-Batterien wie Lithiumeisenphosphat.“
Das in Natriumionenbatterien verwendete Elektrodenmaterial ist hauptsächlich Natriumsalz, das häufiger und billiger als Lithiumsalz ist. Da Natriumionen größer sind als Lithiumionen, sind Natriumionenbatterien eine kostengünstige Alternative, wenn die Anforderungen an Gewicht und Energiedichte nicht hoch sind.
Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien haben Natrium-Ionen-Batterien folgende Vorteile:
(1) reichliche Reserven an Natriumsalz-Rohstoffen, niedriger Preis und die Verwendung von Kathodenmaterialien auf Eisen-Mangan-Nickel-Basis im Vergleich zu ternären Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien reduzieren die Rohstoffkosten um die Hälfte;
(2) Aufgrund der Eigenschaften von Natriumsalz ist die Verwendung von Elektrolyten mit niedriger Konzentration zulässig (bei gleicher Elektrolytkonzentration ist die Leitfähigkeit von Natriumsalz etwa 20 Prozent höher als die von Lithiumelektrolyten), um die Kosten zu senken.
(3) Natriumionen bilden keine Legierungen mit Aluminium, und die negative Elektrode kann Aluminiumfolie als Stromkollektor verwenden, was die Kosten um etwa 8 Prozent und das Gewicht um etwa 10 Prozent weiter senken kann;
(4) Da Natrium-Ionen-Batterien keine Tiefentladungseigenschaften aufweisen, dürfen Natrium-Ionen-Batterien bis auf Null Volt entladen werden. Die Energiedichte von Natrium-Ionen-Batterien liegt über 100 Wh/kg, was mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien vergleichbar ist, aber der Kostenvorteil liegt auf der Hand und es wird erwartet, dass sie herkömmliche Blei-Säure-Batterien bei der Energiespeicherung im großen Maßstab ersetzen werden
