У контексту глобалне енергетске транзиције и циљева „двоструког угљеника“, технологија батерија, као кључни фактор за складиштење енергије, привукла је значајну пажњу. Последњих година, натријум-јонске батерије (SIB) су изашле из лабораторија у индустријализацију, постајући дуго очекивано решење за складиштење енергије након литијум-јонских батерија.
Основне информације о натријум-јонским батеријама
Натријум-јонске батерије су врста секундарне батерије (пуњиве) која користи јоне натријума (Na⁺) као носиоце наелектрисања. Њихов принцип рада је сличан принципу литијум-јонских батерија: током пуњења и пражњења, јони натријума се крећу између катоде и аноде кроз електролит, омогућавајући складиштење и ослобађање енергије.
·Основни материјалиКатода се обично састоји од слојевитих оксида, полианјонских једињења или аналога пруског плавог; анода је углавном састављена од тврдог или меког угљеника; електролит је раствор натријумове соли.
·Зрелост технологијеИстраживања су почела 1980-их, а недавни напредак у материјалима и процесима значајно је побољшао густину енергије и животни век циклуса, чинећи комерцијализацију све изводљивијом.
Натријум-јонске батерије у односу на литијум-јонске батерије: кључне разлике и предности
Иако натријум-јонске батерије деле сличну структуру са литијум-јонским батеријама, оне се значајно разликују у својствима материјала и сценаријима примене:
| Димензија поређења | Натријум-јонске батерије | Литијум-јонске батерије |
| Обиље ресурса | Натријум је обилан (2,75% у Земљиној кори) и широко распрострањен | Литијум је редак (0,0065%) и географски концентрисан |
| Цена | Нижи трошкови сировина, стабилнији ланац снабдевања | Висока волатилност цена литијума, кобалта и других материјала, зависних од увоза |
| Густина енергије | Нижа (120-160 Wh/kg) | Више (200-300 Wh/kg) |
| Перформансе на ниским температурама | Задржавање капацитета >80% на -20℃ | Слабе перформансе на ниским температурама, капацитет се лако смањује |
| Безбедност | Висока термичка стабилност, отпорнија на прекомерно пуњење/пражњење | Захтева строго управљање ризицима од термалног преливања |
Основне предности натријум-јонских батерија:
1.Ниски трошкови и одрживост ресурсаНатријум је широко доступан у морској води и минералима, што смањује зависност од оскудних метала и снижава дугорочне трошкове за 30%-40%.
2. Висока безбедност и еколошка прихватљивостБез загађења тешким металима, компатибилан са безбеднијим електролитским системима и погодан за складиштење енергије великих размера.
3. Прилагодљивост широком температурном опсегуОдличне перформансе у окружењима са ниским температурама, идеално за хладне регионе или системе за складиштење енергије на отвореном.
Перспективе примене натријум-јонских батерија
Са технолошким напретком, натријум-јонске батерије показују велики потенцијал у следећим областима:
1. Системи за складиштење енергије великих размера (ESS):
Као комплементарно решење за енергију ветра и сунца, ниска цена и дуг век трајања натријум-јонских батерија могу ефикасно смањити нивелисану цену електричне енергије (LCOE) и подржати смањење вршних трошкова мреже.
2. Електрична возила и двоточкаши мале брзине:
У сценаријима са нижим захтевима за густину енергије (нпр. електрични бицикли, логистичка возила), натријум-јонске батерије могу заменити оловно-киселинске батерије, нудећи и еколошке и економске предности.
3. Резервно напајање и складиштење енергије базне станице:
Њихов широк температурни опсег чини их погодним за потребе резервног напајања у температурно осетљивим апликацијама као што су комуникационе базне станице и центри података.
Будући развојни трендови
Прогнозе индустрије предвиђају да ће глобално тржиште натријум-јонских батерија премашити 5 милијарди долара до 2025. године и достићи 10%-15% тржишта литијум-јонских батерија до 2030. године. Будући правци развоја укључују:
·Материјалне иновацијеРазвој катода високог капацитета (нпр. слојевити оксиди типа O3) и дуготрајних анодних материјала ради повећања густине енергије изнад 200 Wh/kg.
·Оптимизација процесаИскоришћавање зрелих производних линија литијум-јонских батерија за повећање производње натријум-јонских батерија и додатно смањење трошкова.
·Проширење апликацијеДопуњавање литијум-јонских батерија ради изградње диверзификованог портфолија технологије складиштења енергије.
Закључак
Успон натријум-јонских батерија није намењен замени литијум-јонских батерија, већ пружању економичније и безбедније алтернативе за складиштење енергије. У контексту угљенично неутралности, њихова природа прилагођеност ресурсима и прилагодљивост примени обезбедиће им место у свету складиштења енергије. Као пионир у иновацијама енергетске технологије,ДЕЈЛИнаставиће да прати развој технологије натријум-јонских батерија, посвећен пружању ефикасних и одрживих енергетских решења нашим купцима.
Пратите нас за још најсавременијих технолошких вести!
Време објаве: 25. фебруар 2025.
