Статус применения новых энергетических батарей и анализ их развития (IV)

Sненависть Bбатарея

Введение

С ростом внимания к энергетическим проблемам во всем мире появляются новые энергия Аккумуляторные технологии постепенно стали главным приоритетом научных исследований и промышленного развития в различных странах на фоне энергетического перехода и устойчивого развития. От традиционных литий-ионных батарей до более перспективных водородных топливных элементов, жидкостных батарей и т. д., различные типы батарей продемонстрировали широкий спектр перспектив применения в области хранения энергии и электромобилей. Однако, есть также много проблемы и ограничения, такие как плотность энергии, срок службы и стоимость. Чтобы лучше способствовать разработке новых источников энергии, в этой серии будут всесторонне оценены преимущества, недостатки и сценарии применения каждого типа основной новой аккумуляторной технологии, предоставлены ценные ссылки и рекомендации для исследователей, практиков-практиков, а также будет способствовать постоянным инновациям в этой области. и внести вклад в устойчивое развитие глобальной энергетики.

основная статья

Натрий-ионные аккумуляторы работают по тому же принципу, что и литий-ионные аккумуляторы, где передача заряда осуществляется посредством выхода и внедрения ионов натрия. Существует два основных типа натрий-ионных аккумуляторов: гибкие аккумуляторные батареи и батарейки-таблетки. Аккумуляторы в мягкой упаковке характеризуются высокой загрузкой положительных и отрицательных материалов, а также герметизирующих материалов для алюминиево-пластиковой пленки, обычно используемых в компаниях и корпоративных продуктах; Батарея-таблетка в настоящее время используется в лабораториях и научно-исследовательских институтах.

Будущее направление развития натрий-ионных аккумуляторов напрямую связано с их характеристиками. Что касается плотности энергии, плотность энергии элементов натрий-ионных аккумуляторов обычно составляет 105-150 Втч/кг, тогда как плотность энергии элементов литий-ионных аккумуляторов обычно составляет 120-180 Втч/кг, что связано с более высоким содержанием Ni в тройной системе. чем 230 Втч/кг. Очевидно, что натрий-ионные батареи не так хороши, как тройные литиевые батареи, но литий-железо-фосфатные батареи имеют емкость 120–200 Втч/кг, а свинцово-кислотные батареи – 35–45 Втч/кг.

С точки зрения диапазона рабочих температур и безопасности. Натрий-ионные аккумуляторы имеют широкий диапазон рабочих температур, обычно от -40℃ до 65℃. В то время как рабочий диапазон тройной литий-ионной батареи обычно составляет -20 ℃ ~ 60 ℃. Производительность литий-ионных аккумуляторов снижается после падения температуры ниже 0 ℃. Напротив, уровень удержания SOC в натрий-ионных батареях превышает 80% при -20 ℃. С точки зрения теплового разгона натрий-ионные батареи имеют более высокое внутреннее сопротивление, чем литий-ионные, и с меньшей вероятностью нагреваются при коротком замыкании, что обеспечивает более высокий уровень безопасности.

С точки зрения производительности умножения, сПроизводительность умножителя зарядки и разрядки ионно-натриевого аккумулятора, а также ионов натрия в положительных и отрицательных электродах, электролите, а также на границе раздела между ними, способность к миграции напрямую связана со всеми факторами, влияющими на скорость миграции ионов натрия (они влияют на факторы также могут быть приравнены к внутреннему сопротивлению батареи), повлияет на множитель заряда и разряда натрий-ионных батарей. Кроме того, важным фактором, влияющим на производительность умножения, является внутренняя скорость рассеяния тепла батареи. Если скорость рассеивания тепла низкая, тепло, накопленное во время большой зарядки и разрядки, не может быть передано, что серьезно повлияет на безопасность и срок службы натрий-ионной батареи. Кристаллическая структура катодного материала ионов натрия имеет хорошую производительность умножения и может хорошо реагировать на накопление энергии и масштабируемый источник питания. Что касается скорости зарядки, натрий-ионные батареи можно полностью зарядить всего за 10 минут по сравнению с 40 минутами для литий-тройных батарей и 45 минутами для литий-железо-фосфатных батарей.

С точки зрения технических характеристик недостатки натрий-ионных аккумуляторов в основном отражаются на плотности энергии и сроке службы. Для еплотность энергии, натрий-ионные аккумуляторы 100-150 Втч/кг, литий-ионные аккумуляторы 120-180 Втч/кг; для Срок службы цикла, натрий-ионные батареи 2000 раз, литий-ионные батареи 2500 ~ 3000 раз. В отраслевой цепочке автомобильных компаний с развитием материалов для натрий-ионных аккумуляторов они будут более широко использоваться в краткосрочной перспективе на рынке чистых электромобилей начального уровня с a более короткий диапазон. Его превосходные преимущества при низкой температуре и стоимости могут помочь автомобильным компаниям увеличить валовую прибыль и выйти на более широкий рынок. Между тем, в соответствии с тенденцией эффекта масштаба, эффект снижения стоимости ионов натрияs дополнительно подчеркивается, и уровень его проникновения на рынок хранения энергии также увеличится.