Récemment, CATL lancera des nouvelles sur les batteries ioniques de sodium à plusieurs reprises sur les gros titres des médias, la batterie nano-ion a également suscité l’attention du marché.
En fait, les batteries nano-ion ne sont pas nouvelles. batterie d’ions sodium (batterie sodium-ion), également une batterie secondaire (batterie rechargeable), dépend principalement de l’ion sodium se déplaçant entre les électrodes positives et négatives pour fonctionner, similaire au principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion.
Le Na+ est encastré et retiré entre les deux électrodes pendant la charge et la décharge: lors de la charge, le Na + est désintercalé de l’électrode positive et incorporé dans l’électrode négative à travers l’électrolyte; l’inverse est vrai lors de la décharge.
c’est-à-dire des batteries d’ions sodium, à l’aide du transfert d’ions sodium (plutôt que des ions lithium) pour stocker et libérer l’énergie électrique.
Le matériau d’électrode utilisé dans les batteries ioniques de sodium est principalement le sel de sodium, qui est plus riche et moins cher que le sel de lithium. Parce que les ions sodium sont plus gros que les ions lithium, les batteries ioniques de sodium sont une alternative rentable lorsque le poids et la densité d’énergie ne sont pas élevés.
Par rapport aux batteries lithium-ion, les batteries lithium-ion présentent les avantages suivants :
(1) La matière première du sel de sodium est riche en réserves et son prix est bas. Par rapport au matériau de cathode ternaire de la batterie lithium-ion, le coût de la matière première est réduit de moitié;
2) L’utilisation d’électrolytes à faible concentration (la même concentration d’électrolytes, dont la conductivité est supérieure à environ 20 % de l’électrolyte de lithium) est autorisée pour réduire les coûts dus aux caractéristiques des sels de sodium;
(3) L’ion sodium ne forme pas un alliage avec l’aluminium, et l’électrode négative peut utiliser la feuille d’aluminium comme fluide collecteur, ce qui peut réduire davantage le coût d’environ 8% et le poids d’environ 10%;
(4) Les batteries ioniques de sodium peuvent se décharger à zéro volt en raison de leurs caractéristiques de non-sur-décharge. Wh/kg, la densité d’énergie de la batterie ionique sodium est supérieure à 100, elle est comparable à celle de la batterie lithium-fer phosphate, mais son avantage de coût est évident, ce qui devrait remplacer la batterie acide au plomb traditionnelle dans le stockage d’énergie à grande échelle.
L’étude des batteries ioniques de sodium a commencé dans les années 1980. Les propriétés électrochimiques des matériaux d’électrodes tels que MoS2、TiS2 et NaxMO2 n’étaient pas idéales et le développement a été très lent. Trouver un matériau d’électrode d’ion sodium approprié est l’un des points clés pour réaliser l’application pratique de la batterie de stockage d’énergie ionique de sodium.
Depuis 2010, une série de matériaux d’électrodes positives et négatives ont été conçus et développés en fonction des caractéristiques des batteries ioniques de sodium, qui ont grandement amélioré leur capacité et leur durée de vie, tels que les matériaux en carbone dur comme électrodes négatives, les métaux de transition et leurs composés d’alliage, les sous-classes polyclonales en tant qu’électrodes positives, le bleu de Prusse, les matériaux oxydes, en particulier la structure en couches NaxMO2 (M = Fe 、 Mn 、 Co、 V、 Ti) et les matériaux binaires et ternaires , qui montrent une bonne capacité spécifique charge-décharge et une bonne stabilité du cycle.
Parce que les ions sodium sont relativement gros et nécessitent plus d’énergie pour stimuler le mouvement des ions, c’était autrefois le plus gros casse-tête pour la nouvelle technologie des batteries jusqu’à ce que les scientifiques, comme les batteries à noyau de carbone, utilisaient le carbone comme support moteur. Les batteries ioniques de sodium peuvent être aussi efficaces que les batteries au lithium sept fois, et peuvent être recyclées plus de fois. En outre, le problème de la mémoire liquide des ions sodium a été surmonté.
Cependant, malgré les riches ressources, l’ère Ningde a également déclaré que la batterie nano-ion actuelle, par rapport à l’application à grande échelle de batteries lithium-ion, le coût sera légèrement plus cher.
