Vergelijking van voor- en nadelen tussen lithium-ionbatterij en natriumionbatterij.De batterijen van China worden voornamelijk gebruikt in drie industrieën, namelijk elektrische voertuigen, energieopslag en consumentenelektronica.Rondom deze drie richtingen heeft het gebied van elektrische voertuigen en energieopslag zich, vooral de laatste jaren, snel ontwikkeld, met de nadruk op lithium-ionbatterijen.In vergelijking met lithium komt natrium veel voor in de natuur en is het relatief eenvoudig te verkrijgen, maar het vroege prototype van de natriumionbatterij heeft de kenmerken van lage prestaties en een korte levensduur.Nu is de natriumionbatterij een nieuwe veelbelovende richting geworden.Dit artikel analyseert de voor- en nadelen van lithium-ionbatterijen en natriumionbatterijen.
Werkingsprincipe en voordelen van natriumionenbatterij
Beginsel:tijdens het opladen en ontladen wordt Na+ ingebed en heen en weer verwijderd tussen de twee elektroden: tijdens het opladen wordt Na+ verwijderd van de positieve elektrode en ingebed in de negatieve elektrode via elektrolyt;Het is het tegenovergestelde bij het ontladen.
Voordelen:
(1) De grondstoffen van natriumzout zijn overvloedig en goedkoop.Vergeleken met het ternaire kathodemateriaal van lithium-ionbatterijen, worden de kosten van grondstoffen gehalveerd;
(2) Vanwege de kenmerken van natriumzout is het toegestaan ​​om elektrolyt met lage concentratie te gebruiken (met dezelfde concentratie elektrolyt is de geleidbaarheid van natriumzout ongeveer 20% hoger dan die van lithiumelektrolyt) om de kosten te verlagen;
(3) Natriumionen vormen geen legering met aluminium.Aluminiumfolie kan worden gebruikt als collector voor de negatieve elektrode, wat de kosten verder kan verlagen met ongeveer 8% en het gewicht met ongeveer 10%;
(4) Vanwege de ontladingseigenschappen van natriumionbatterijen is ontlading van natriumionen niet toegestaan.De energiedichtheid van een natriumionbatterij is groter dan 100wh / kg, wat vergelijkbaar is met een lithium-ijzerfosfaatbatterij, maar het kostenvoordeel ligt voor de hand, wat naar verwachting de traditionele loodzuurbatterij zal vervangen in grootschalige energieopslag.

Vergelijking van voor- en nadelen tussen lithium-ionbatterij en natriumionbatterij
1. De interne ladingdragers van de accu zijn verschillend.De lithiumbatterij wordt opgeladen en ontladen door de beweging en omzetting van lithiumionen tussen de positieve en negatieve elektroden, terwijl de natriumionenbatterij wordt opgeladen en ontladen door het inbedden en strippen van natriumionen tussen de positieve en negatieve elektroden.In feite zijn de werkingsprincipes van de twee hetzelfde.
2. Vanwege het verschil in ionenradius zijn de prestaties van natriumionbatterijen veel lager dan die van lithiumionbatterijen;De negatieve elektrode van lithiumion kan grafiet maken, maar natriumion kan nauwelijks worden ingebed / ingebed in grafiet, en de capaciteit is erg klein;Andere koolstofmaterialen kunnen na behandeling oplopen tot ongeveer 300 MAH;De capaciteit van ionen in de positieve elektrode is erg klein, slechts meer dan 100 MAH;De weerstand van natriumionen intercalatie / de intercalatie in de positieve en negatieve elektroden is erg groot, wat komt door de grote straal;Slechte omkeerbaarheid en groot onomkeerbaar capaciteitsverlies.

Huidige situatie van de natriumionbatterij-industrie in China
Natrium-ionbatterijen zijn een opkomende industrie.Er is mogelijk meer onderzoek en ontwikkeling nodig om de roos van de tijd te laten bloeien.Momenteel versnelt de industrialisatie van natriumbatterijen in China.In januari 2019 is de natrium-ionenbatterij die onafhankelijk is ontwikkeld door Liaoning XingKong natrium-elektrische batterij Co., Ltd. in Anshan onlangs de massaproductiefase ingegaan.'S Werelds eerste productielijn voor natriumionbatterijen werd in gebruik genomen en de jaarlijkse outputwaarde zal naar verwachting meer dan 10 miljard yuan bedragen na grootschalige productie.
Industrieel gezien staat de industrialisatie van natriumbatterijen nog in de kinderschoenen.Veel onderzoeksresultaten worden alleen verspreid in hogescholen en universiteiten en onderzoeksinstituten, en het zal enige tijd duren voordat ze daadwerkelijk in de praktijk worden gebracht - sommige onderzoekers zeggen zelfs dat er geen kans is voor natriumionbatterijen totdat de lithiumreserves van de aarde zijn uitgeput.Net als kunstmatige-intelligentietechnologie is natriumbatterij in het begin misschien niet de voorkeur en kan het alleen op de academische school worden verspreid, maar het kan op een dag een mutatie hebben en snel in de industrie terechtkomen.Dit is heel goed mogelijk, dus natriumbatterijen verdienen eigenlijk de hoge aandacht van toekomstgerichte ondernemers en investeerders.
Natriumionbatterij is in de toekomst een van de belangrijke ontwikkelingsrichtingen van energieopslagbatterijen.Met de voortdurende vooruitgang van de R & D-technologie voor natriumionen, zal het commercialiseringsproces van natriumionbatterijen blijven versnellen.Misschien wordt verwacht dat de lay-out van dit veld op voorhand het voortouw zal nemen op het gebied van nieuwe energiebatterijen.Het lijkt natuurlijk te vroeg om te zeggen dat natriumionbatterijen lithiumbatterijen vervangen.