На фоне глобального энергетического перехода и «двойных углеродных» целей, технология батареи, как основной эффект хранения энергии, привлекла значительное внимание. В последние годы натриевые ионные батареи (SIBS) появились от лабораторий до индустриализации, став долгожданным решением для хранения энергии после литий-ионных батарей.
Основная информация о батареях ионов натрия
Батареи натрия ион являются типом вторичной батареи (перезаряжаемой), в которой используются ионы натрия (Na⁺) в качестве носителей заряда. Их принцип работы аналогичен принципам литий-ионных батарей: во время зарядки и разгрузки шаттл ионов натрия между катодом и анодом через электролит, обеспечивая хранение и высвобождение энергии.
·Основные материалы: Катод обычно использует слоистые оксиды, полианионные соединения или прусские синие аналоги; Анод в основном состоит из твердого углерода или мягкого углерода; Электролит представляет собой раствор соли натрия.
·Технологическая зрелость: Исследования начались в 1980 -х годах, и последние достижения в области материалов и процессов значительно улучшили плотность энергии и велосипедный срок службы, что делает коммерциализацию все более осуществимой.
Батареи натрия и литий-ионные батареи: ключевые различия и преимущества
Хотя натриевые ионные батареи имеют аналогичную структуру с литий-ионными батареями, они значительно различаются по свойствам материала и сценариям применения:
| Сравнение измерения | Натрие-ионные батареи | Литий-ионные батареи |
| Численность ресурсов | Натрий обильный (2,75% в коре Земли) и широко распределен | Литий редкий (0,0065%) и географически сконцентрированный |
| Стоимость | Снижение затрат на сырье, более стабильная цепочка поставок | Волатильность высокой цены на литий, кобальт и другие материалы, полагаясь на импорт |
| Плотность энергии | Нижний (120-160 Вт/кг) | Выше (200-300 Вт/кг) |
| Низкотемпературная производительность | Удержание мощности> 80% при -20 ℃ | Плохая производительность при низких температурах, пропускная способность легко ухудшается |
| Безопасность | Высокая тепловая стабильность, более устойчивая к перезарядке/разряду | Требует строгого управления термическими рисками. |
Основные преимущества батарей-натрия:
1.Низкая стоимость и устойчивость ресурсов: Натрий широко доступен в морской воде и минералах, снижая зависимость от дефицитных металлов и снижение длительных затрат на 30-40%.
2. Высокая безопасность и экологическое дружелюбие: Свободно от загрязнения тяжелых металлов, совместимо с более безопасными электролитными системами и подходит для крупномасштабного хранения энергии.
3. Широкая адаптивность температурного диапазона: Отличная производительность в низкотемпературных условиях, идеально подходит для холодных регионов или наружных систем хранения энергии.
Перспективы применения батарей-ионных батарей
С технологическими достижениями аккумуляторы натрия демонстрируют большой потенциал в следующих областях:
1. Крупномасштабные системы хранения энергии (ESS):
В качестве дополнительного решения для ветровой и солнечной энергии, низкая стоимость и длительный срок службы натрия и длительный срок службы могут эффективно снизить выравниваемую стоимость электроэнергии (LCOE) и поддержки пикового бритья сетки.
2. Низкоскоростные электромобили и двухколесные транспортные средства:
В сценариях с более низкими требованиями к плотности энергии (например, электрическими велосипедами, логистическими транспортными средствами), натриевые ионные батареи могут заменить свинцовые аккумуляторы, предлагая как экологические, так и экономические выгоды.
3. Резервное накопление энергии и базовой станции:
Их широкий спектакль температурного диапазона делает их подходящими для потребностей в резервной мощности в чувствительных к температуре приложений, таких как базовые станции связи и центры обработки данных.
Будущие тенденции развития
Прогнозы промышленности предсказывают, что мировой рынок натриевых ионных аккумуляторов превысит 5 миллиардов долларов к 2025 году и достигнет 10-15% рынка литий-ионных аккумуляторов к 2030 году. Будущие направления развития включают в себя:
·Материальные инновации: Разработка катодов высокой емкости (например, слоистые оксиды типа O3) и материалы из длинных анодов для увеличения плотности энергии выше 200 вин/кг.
·Оптимизация процесса: Использование производства зрелых литий-ионных аккумуляторов для масштабирования производства натриевых ионных аккумуляторов и дальнейшего снижения затрат.
·Расширение приложения: Дополнение литий-ионных батарей для создания портфеля технологий диверсифицированного хранения энергии.
Заключение
Повышение натриевых ионных батарей предназначено не для замены литий-ионных батарей, а для обеспечения более экономичной и более безопасной альтернативы для хранения энергии. В контексте углеродного нейтралитета их ресурсная и адаптивная природа применения обеспечит их место в ландшафте хранения энергии. Как пионер в области инноваций в области энергетических технологий,ДейлиБудет продолжать следить за разработкой технологии батареи натриевых ионов, приверженных предоставлению эффективным и устойчивым энергетическим решениям для наших клиентов.
Следуйте за нами, чтобы узнать больше обновления технологий!
Время публикации: 25-2025 февраля
