No contexto da transición enerxética global e os obxectivos de "dual carbono", a tecnoloxía das baterías, como facilitador fundamental do almacenamento de enerxía, atraeu unha atención significativa. Nos últimos anos, as baterías de ións de sodio (SIB) pasaron dos laboratorios á industrialización, converténdose nunha solución de almacenamento de enerxía moi esperada despois das baterías de ións de litio.
Información básica sobre as baterías de ións de sodio
As baterías de ións de sodio son un tipo de batería secundaria (recargable) que emprega ións de sodio (Na⁺) como portadores de carga. O seu principio de funcionamento é similar ao das baterías de ións de litio: durante a carga e a descarga, os ións de sodio móvense entre o cátodo e o ánodo a través do electrolito, o que permite o almacenamento e a liberación de enerxía.
·Materiais básicosO cátodo emprega normalmente óxidos en capas, compostos polianiónicos ou análogos do azul de Prusia; o ánodo está composto principalmente de carbono duro ou carbono brando; o electrolito é unha solución de sal sódica.
·Madurez tecnolóxicaA investigación comezou na década de 1980 e os recentes avances en materiais e procesos melloraron significativamente a densidade enerxética e o ciclo de vida, facendo que a comercialización sexa cada vez máis viable.
Baterías de ións de sodio fronte a baterías de ións de litio: principais diferenzas e vantaxes
Aínda que as baterías de ións de sodio comparten unha estrutura similar ás baterías de ións de litio, difiren significativamente nas propiedades dos materiais e nos escenarios de aplicación:
| Dimensión de comparación | baterías de ións de sodio | baterías de ións de litio |
| Abundancia de recursos | O sodio é abundante (2,75 % na codia terrestre) e está amplamente distribuído | O litio é escaso (0,0065 %) e está xeograficamente concentrado. |
| Custo | Custos de materias primas máis baixos, cadea de subministración máis estable | Alta volatilidade dos prezos do litio, o cobalto e outros materiais, que dependen das importacións |
| Densidade de enerxía | Menor (120-160 Wh/kg) | Maior (200-300 Wh/kg) |
| Rendemento a baixa temperatura | Retención da capacidade >80% a -20 ℃ | Mal rendemento a baixas temperaturas, a capacidade degrádase facilmente |
| Seguridade | Alta estabilidade térmica, máis resistente á sobrecarga/descarga | Require unha xestión estrita dos riscos de fuga térmica |
Vantaxes principais das baterías de ións de sodio:
1.Baixo custo e sustentabilidade dos recursosO sodio está amplamente dispoñible na auga de mar e nos minerais, o que reduce a dependencia de metais escasos e diminue os custos a longo prazo entre un 30 % e un 40 %.
2. Alta seguridade e respecto polo medio ambienteLibre de contaminación por metais pesados, compatible con sistemas de electrólitos máis seguros e axeitado para o almacenamento de enerxía a grande escala.
3. Adaptabilidade a un amplo rango de temperaturaExcelente rendemento en ambientes de baixa temperatura, ideal para rexións frías ou sistemas de almacenamento de enerxía ao aire libre.
Perspectivas de aplicación das baterías de ións de sodio
Cos avances tecnolóxicos, as baterías de ións de sodio amosan un gran potencial nas seguintes áreas:
1. Sistemas de almacenamento de enerxía a grande escala (ESS):
Como solución complementaria para a enerxía eólica e solar, o baixo custo e a longa vida útil das baterías de ións de sodio poden reducir eficazmente o custo nivelado da electricidade (LCOE) e contribuír ao aforro de picos da rede.
2. Vehículos eléctricos de baixa velocidade e vehículos de dúas rodas:
En escenarios con requisitos de densidade enerxética máis baixos (por exemplo, bicicletas eléctricas, vehículos loxísticos), as baterías de ións de sodio poden substituír as baterías de chumbo-ácido, ofrecendo beneficios tanto ambientais como económicos.
3. Almacenamento de enerxía da estación base e de enerxía de reserva:
O seu amplo rango de temperaturas fainos axeitados para as necesidades de enerxía de reserva en aplicacións sensibles á temperatura, como estacións base de comunicación e centros de datos.
Tendencias de desenvolvemento futuro
As previsións da industria indican que o mercado mundial de baterías de ións de sodio superará os 5.000 millóns de dólares en 2025 e alcanzará o 10 %-15 % do mercado de baterías de ións de litio en 2030. As direccións de desenvolvemento futuro inclúen:
·Innovación de materiaisDesenvolvemento de cátodos de alta capacidade (por exemplo, óxidos en capas de tipo O3) e materiais de ánodo de longa duración para aumentar a densidade de enerxía por riba dos 200 Wh/kg.
·Optimización de procesosAproveitando as liñas de produción de baterías de ións de litio maduras para ampliar a fabricación de baterías de ións de sodio e reducir aínda máis os custos.
·Expansión de aplicaciónsComplementando as baterías de ións de litio para construír unha carteira diversificada de tecnoloxía de almacenamento de enerxía.
Conclusión
O auxe das baterías de ións de sodio non ten como obxectivo substituír as baterías de ións de litio, senón proporcionar unha alternativa máis económica e segura para o almacenamento de enerxía. No contexto da neutralidade do carbono, a súa natureza respectuosa cos recursos e adaptable ás aplicacións asegurará o seu lugar no panorama do almacenamento de enerxía. Como pioneira na innovación tecnolóxica enerxética,DALYContinuaremos a supervisar o desenvolvemento da tecnoloxía de baterías de ións de sodio, comprometidos en ofrecer solucións enerxéticas eficientes e sostibles aos nosos clientes.
Síguenos para máis actualizacións de tecnoloxía de vangarda!
Data de publicación: 25 de febreiro de 2025
