Kup tanio baterie sodowo-jonowe (baterie solne)

Zalety baterii sodowo-jonowych

Dostępność surowców: Sód, w przeciwieństwie do litu, jest obficie dostępny na Ziemi i szeroko rozpowszechniony. Występuje w dużych ilościach w wodzie morskiej i różnych minerałach, co zmniejsza zależność od geopolitycznie niestabilnych regionów.
Przyjazność dla środowiska: Wydobycie litu często wiąże się ze znacznymi skutkami dla środowiska, w tym zużyciem wody i degradacją gleby. Materiały na bazie sodu mogą być bardziej przyjazne dla środowiska podczas wydobycia i przetwarzania.
Stabilność termiczna: Baterie sodowo-jonowe mają tendencję do znacznie lepszej stabilności termicznej niż baterie litowo-jonowe. Nie ma ryzyka przegrzania i pożarów! Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach, gdzie bezpieczeństwo odgrywa dużą rolę - zwłaszcza na łodziach, które trudno ugasić.

Wady baterii sodowo-jonowych

Niższa gęstość energii: Główną wadą baterii sodowo-jonowych jest ich nieco niższa gęstość energii w porównaniu do baterii litowo-żelazowo-fosforanowych. W przypadku LiFePO4 wynosi ona około 210 Wh/kg, a w przypadku SIB około 160 Wh/kg. Oznacza to, że NIB są mniej atrakcyjne w zastosowaniach wymagających wysokiej gęstości energii, takich jak pojazdy elektryczne.
Większe i cięższe ogniwa: Jony sodu są większe i cięższe niż baterie litowe, co może prowadzić do cięższych i większych pakietów baterii. Może to być problematyczne w zastosowaniach, gdzie waga i miejsce są kluczowymi czynnikami.

Działanie baterii sodowych

Baterie sodowo-jonowe działają na podobnej zasadzie jak baterie litowo-jonowe. Podstawowa różnica polega jednak na tym, że jako nośniki ładunku używane są jony sodu (Na⁺) zamiast jonów litu (Li⁺). Główne komponenty baterii sodowo-jonowej to:

Katoda: Katoda jest wykonana z tlenku sodowo-kobaltowego (NaCoO2), który absorbuje jony Na⁺ podczas rozładowywania i uwalnia je podczas ładowania.

Anoda: Jako anoda zazwyczaj używane są twarde węgle, miękkie węgle lub tlenki metali. W naszym przypadku używamy węgla.

Elektrolit: Elektrolit zazwyczaj składa się z roztworu soli sodowej rozpuszczonej w organicznym rozpuszczalniku. Służy jako medium, przez które jony sodu przemieszczają się między anodą a katodą podczas ładowania i rozładowywania.

Separator: Separator to mikroporowata membrana, która oddziela anodę od katody, jednocześnie umożliwiając przepływ jonów Na⁺.

Proces ładowania i rozładowywania

Ładowanie: Podczas ładowania jony sodu są ekstrahowane z katody i transportowane przez elektrolit do anody, gdzie są osadzane w strukturze anody.

Rozładowywanie: Podczas rozładowywania jony Na⁺ są uwalniane z anody, przemieszczają się przez elektrolit z powrotem do katody, generując przepływ elektronów przez zewnętrzny obwód, dostarczając energię elektryczną.

Wniosek dotyczący baterii sodowych

Baterie sodowo-jonowe są obiecującą alternatywą dla baterii litowo-jonowych, zwłaszcza pod względem zrównoważonego rozwoju i bezpieczeństwa. Ich niższa gęstość energii jednak obecnie ogranicza ich zastosowanie - przynajmniej w przypadku samochodów elektrycznych. Natomiast w łodziach baterie sodowe mogą być już teraz stosowane.