Jämförelse av fördelar och nackdelar mellan litiumjonbatteri och natriumjonbatteri.Kinas batterier används främst inom tre industrier, nämligen elfordon, energilagring och konsumentelektronik.Runt dessa tre riktningar, särskilt under de senaste åren, har området för elfordon och energilagring utvecklats snabbt, med fokus på litiumjonbatterier.Jämfört med litium finns natrium brett i naturen och är relativt enkelt att få tag på, men den tidiga prototypen av natriumjonbatteri har egenskaperna för låg prestanda och kort livslängd.Nu har natriumjonbatteri blivit en ny lovande riktning.Den här artikeln analyserar fördelarna och nackdelarna med litiumjonbatterier och natriumjonbatterier.
Arbetsprincip och fördelar med natriumjonbatteri
Princip:under laddning och urladdning bäddas Na + in och avlägsnas fram och tillbaka mellan de två elektroderna: under laddningen avlägsnas Na + från den positiva elektroden och bäddas in i den negativa elektroden genom elektrolyten;Det är tvärtom vid urladdning.
Fördelar:
(1) Råvarorna för natriumsalt är rikliga och billiga.Jämfört med det ternära katodmaterialet i litiumjonbatterier reduceras kostnaden för råmaterial med hälften;
(2) På grund av egenskaperna hos natriumsalt är det tillåtet att använda elektrolyt med låg koncentration (med samma koncentration av elektrolyt är natriumsaltets konduktivitet cirka 20 % högre än för litiumelektrolyt) för att minska kostnaderna;
(3) Natriumjoner bildar inte en legering med aluminium.Aluminiumfolie kan användas som uppsamlare för den negativa elektroden, vilket ytterligare kan minska kostnaden med cirka 8 % och vikten med cirka 10 %;
(4) På grund av urladdningsegenskaperna hos natriumjonbatteriet tillåts ingen natriumjonurladdning.Energitätheten för natriumjonbatteri är större än 100wh / kg, vilket är jämförbart med litiumjärnfosfatbatteri, men dess kostnadsfördel är uppenbar, vilket förväntas ersätta det traditionella blybatteriet vid storskalig energilagring.

Jämförelse av fördelar och nackdelar mellan litiumjonbatteri och natriumjonbatteri
1. Batteriets interna laddningsbärare är olika.Litiumbatteriet laddas och urladdas genom rörelse och omvandling av litiumjoner mellan de positiva och negativa elektroderna, medan natriumjonbatteriet laddas och urladdas genom inbäddning och strippning av natriumjoner mellan de positiva och negativa elektroderna.Faktum är att arbetsprinciperna för de två är desamma.
2. På grund av skillnaden i jonradie är prestanda för natriumjonbatterier mycket lägre än för litiumjonbatterier;Den negativa elektroden av litiumjon kan göra grafit, men natriumjon kan knappast demonteras/bäddas in i grafit, och kapaciteten är mycket liten;Andra kolmaterial kan nå upp till cirka 300 MAH efter behandling;Kapaciteten hos joner i den positiva elektroden är mycket liten, bara mer än 100 MAH;Resistansen för natriumjoninterkalering / deinterkalering i de positiva och negativa elektroderna är mycket stor, vilket kommer från den stora radien;Dålig reversibilitet och stor irreversibel kapacitetsförlust.

Nuvarande situation för natriumjonbatteriindustrin i Kina
Natriumjonbatteri är en framväxande industri.Det kan behövas mer forskning och utveckling för att blomma tidens ros.För närvarande accelererar industrialiseringen av natriumbatterier i Kina.I januari 2019 gick natriumjonbatteriet oberoende utvecklat av Liaoning XingKong sodium electric battery Co., Ltd. i Anshan nyligen in i massproduktionsstadiet.Världens första produktionslinje för natriumjonbatterier togs i drift, och det årliga produktionsvärdet förväntas överstiga 10 miljarder yuan efter storskalig produktion.
Ur industrins perspektiv är industrialiseringen av natriumbatterier fortfarande i sin linda.Många forskningsresultat cirkuleras bara på högskolor och universitet och forskningsinstitut, och det kommer att ta lite tid innan de faktiskt omsätts i praktiken – vissa forskare säger till och med att det inte finns någon chans för natriumjonbatterier förrän jordens litiumreserver är slut.Liksom artificiell intelligens-teknik, kanske natriumbatteri inte gynnas i början och kan bara cirkuleras i den akademiska skolan, men det kan ha en mutation en dag och snabbt landa i branschen.Detta är mycket möjligt, så natriumbatteriet förtjänar faktiskt den höga uppmärksamheten från framtidsinriktade entreprenörer och investerare.
Natriumjonbatteri är en av de viktiga utvecklingsriktningarna för energilagringsbatterier i framtiden.Med den kontinuerliga utvecklingen av natriumjons FoU-teknik kommer kommersialiseringsprocessen av natriumjonbatterier att fortsätta att accelerera.Kanske förväntas utformningen av detta område i förväg ta ledningen på området för nya energibatterier.Naturligtvis verkar det för tidigt att säga att natriumjonbatterier ersätter litiumbatterier.