เมื่อเร็ว ๆ นี้ CATL จะเปิดตัวข่าวแบตเตอรี่โซเดียมไอออนหลายครั้งในพาดหัวของสื่อแบตเตอรี่นาโนไอออนยังกระตุ้นการมุ่งเน้นของตลาด
ในความเป็นจริงแบตเตอรี่นาโนไอออนไม่ใช่เรื่องใหม่ แบตเตอรี่โซเดียมไอออน (แบตเตอรี่โซเดียมไอออน) ยังเป็นแบตเตอรี่รอง (แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้) ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับไอออนโซเดียมที่เคลื่อนที่ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบในการทํางานคล้ายกับหลักการทํางานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
Na+ ถูกฝังและถอดออกระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองระหว่างการชาร์จและคายประจุ: เมื่อชาร์จ Na + จะถูกแยกส่วนออกจากอิเล็กโทรดบวกและฝังลงในอิเล็กโทรดลบผ่านอิเล็กโทรไลต์ ตรงกันข้ามคือความจริงเมื่อปล่อย
นั่นคือแบตเตอรี่โซเดียมไอออนด้วยความช่วยเหลือของการถ่ายโอนโซเดียมไอออน (แทนที่จะเป็นลิเธียมไอออน) เพื่อจัดเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้า
วัสดุอิเล็กโทรดที่ใช้ในแบตเตอรี่โซเดียมไอออนส่วนใหญ่เป็นเกลือโซเดียมซึ่งอุดมไปด้วยและราคาถูกกว่าเกลือลิเธียม เนื่องจากโซเดียมไอออนมีขนาดใหญ่กว่าลิเธียมไอออนแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าเมื่อน้ําหนักและความหนาแน่นของพลังงานไม่สูง
เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีข้อดีคือ:
(1)วัตถุดิบของเกลือโซเดียมที่อุดมไปด้วยการสํารองและราคาต่ําของ เมื่อเทียบกับวัสดุแคโทดเทอร์นารีของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนต้นทุนของวัตถุดิบจะลดลงครึ่งหนึ่ง
(2)การใช้อิเล็กโทรไลต์ที่มีความเข้มข้นต่ํา (ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์เดียวกันซึ่งมีการนําไฟฟ้าสูงกว่าประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ของอิเล็กโทรไลต์ลิเธียม) ได้รับอนุญาตให้ลดต้นทุนเนื่องจากลักษณะของเกลือโซเดียม
(3)โซเดียมไอออนไม่ได้ก่อตัวเป็นโลหะผสมกับอลูมิเนียม, และขั้วลบสามารถใช้อลูมิเนียมฟอยล์เป็นของเหลวเก็บ, ซึ่งสามารถลดค่าใช้จ่ายต่อไปประมาณ8%และน้ําหนักประมาณ10;;
(4)โซเดียมไอออนแบตเตอรี่ได้รับอนุญาตให้ปล่อยเป็นศูนย์โวลต์เนื่องจากของพวกเขา- ไม่ใช่มากกว่า- ปล่อยลักษณะของ Wh/kg ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมากกว่า 100 จะเทียบได้กับแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต แต่ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนนั้นชัดเจนซึ่งคาดว่าจะเปลี่ยนแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบดั้งเดิมในการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่
การศึกษาแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเริ่มขึ้นใน 1980s คุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุอิเล็กโทรดเช่น MoS2, TiS2 และ NaxMO2 ไม่เหมาะและการพัฒนาช้ามาก การค้นหาวัสดุอิเล็กโทรดโซเดียมไอออนที่เหมาะสมเป็นหนึ่งในประเด็นสําคัญในการตระหนักถึงการประยุกต์ใช้แบตเตอรี่เก็บพลังงานโซเดียมไอออนในทางปฏิบัติ
ตั้งแต่ปี 2010 ชุดของวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบได้รับการออกแบบและพัฒนาตามลักษณะของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน ซึ่งได้ปรับปรุงความจุและอายุการใช้งานของวงจรอย่างมากเช่นวัสดุคาร์บอนแข็งเป็นขั้วลบโลหะเปลี่ยนและสารประกอบโลหะผสมของพวกเขา polyclonal subclasses เป็นขั้วบวกปรมาษียสปีดสีฟ้าออกไซด์วัสดุโดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างชั้น NaxMO2 (M = Fe、 Mn、 Co、V、Ti) และไบนารีและวัสดุเทอร์นารี ซึ่งแสดงให้เห็นค่าใช้จ่ายที่ดี- ปล่อยความจุที่เฉพาะเจาะจงและวงจรความมั่นคงของ
เนื่องจากโซเดียมไอออนมีขนาดค่อนข้างใหญ่และต้องการพลังงานมากขึ้นเพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของไอออนซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นอาการปวดหัวที่ใหญ่ที่สุดสําหรับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่จนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์เช่นแบตเตอรี่แกนคาร์บอนใช้คาร์บอนเป็นสื่อขับเคลื่อน แบตเตอรี่โซเดียมไอออนสามารถมีประสิทธิภาพเท่ากับแบตเตอรี่ลิเธียมเจ็ดครั้งและสามารถนํากลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้ง นอกจากนี้ปัญหาของหน่วยความจําของเหลวของโซเดียมไอออนได้รับการเอาชนะ
อย่างไรก็ตามแม้จะมีทรัพยากรที่อุดมสมบูรณ์แต่ยุคหมิงเด้ยังกล่าวว่าแบตเตอรี่นาโนไอออนในปัจจุบันเมื่อเทียบกับการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดใหญ่ค่าใช้จ่ายจะมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย
