So sánh ưu nhược điểm giữa pin lithium ion và pin natri ion.Pin của Trung Quốc chủ yếu được sử dụng trong ba ngành công nghiệp là xe điện, lưu trữ năng lượng và điện tử tiêu dùng.Xung quanh ba hướng này, đặc biệt trong những năm gần đây, lĩnh vực xe điện và lưu trữ năng lượng đã phát triển nhanh chóng, tập trung vào pin lithium-ion.So với lithium, natri tồn tại rộng rãi trong tự nhiên và tương đối dễ kiếm, nhưng nguyên mẫu ban đầu của pin natri ion có đặc điểm là hiệu suất thấp và tuổi thọ ngắn.Giờ đây, pin natri ion đã trở thành một hướng đi mới đầy triển vọng.Bài viết này phân tích những ưu điểm và nhược điểm của pin lithium-ion và pin natri ion.
Nguyên lý làm việc và ưu điểm của pin natri ion
Nguyên tắc:trong quá trình sạc và xả, Na + được nhúng và loại bỏ qua lại giữa hai điện cực: trong quá trình sạc, Na + được loại bỏ khỏi điện cực dương và nhúng vào điện cực âm thông qua chất điện phân;Khi phóng điện thì ngược lại.
Thuận lợi:
(1) Nguyên liệu muối natri dồi dào và rẻ tiền.So với vật liệu cực âm ternary của pin lithium-ion, chi phí nguyên liệu thô giảm một nửa;
(2) Do đặc tính của muối natri, cho phép sử dụng chất điện phân nồng độ thấp (với cùng chất điện phân nồng độ, độ dẫn điện của muối natri cao hơn khoảng 20% ​​so với chất điện phân lithium) để giảm giá thành;
(3) Ion natri không tạo được hợp kim với nhôm.Lá nhôm có thể được sử dụng làm bộ thu cho điện cực âm, có thể giảm thêm khoảng 8% chi phí và giảm khoảng 10% trọng lượng;
(4) Do đặc tính phóng điện của pin ion natri, không được phép phóng điện ion natri.Mật độ năng lượng của pin natri ion lớn hơn 100wh / kg, tương đương với pin lithium iron phosphate, nhưng lợi thế về chi phí của nó là rõ ràng, dự kiến ​​​​sẽ thay thế pin axit-chì truyền thống trong lưu trữ năng lượng quy mô lớn.

So sánh ưu nhược điểm giữa pin lithium ion và pin natri ion
1. Các hạt mang điện bên trong của pin là khác nhau.Pin lithium được sạc và xả bằng sự chuyển động và chuyển đổi của các ion lithium giữa các điện cực dương và âm, trong khi pin ion natri được sạc và xả bằng cách nhúng và tách các ion natri giữa các điện cực dương và âm.Trên thực tế, nguyên tắc làm việc của cả hai đều giống nhau.
2. Do sự khác biệt về bán kính ion, hiệu suất của pin natri ion thấp hơn nhiều so với pin lithium ion;Điện cực âm của ion lithium có thể tạo ra than chì, nhưng ion natri khó có thể được nhúng / nhúng vào than chì và công suất rất nhỏ;Các vật liệu carbon khác có thể đạt tới khoảng 300 MAH sau khi xử lý;Dung lượng của các ion trong điện cực dương rất nhỏ, chỉ hơn 100 MAH;Điện trở của sự xen kẽ / khử ion natri trong các điện cực dương và âm là rất lớn, xuất phát từ bán kính lớn;Khả năng đảo ngược kém và tổn thất công suất lớn không thể đảo ngược.

Tình hình hiện tại của ngành công nghiệp pin natri ion ở Trung Quốc
Pin natri ion là một ngành công nghiệp mới nổi.Nó có thể cần nhiều nghiên cứu và phát triển hơn để nở hoa hồng thời gian.Hiện tại, quá trình công nghiệp hóa pin natri đang tăng tốc ở Trung Quốc.Vào tháng 1 năm 2019, pin natri ion do Công ty TNHH pin điện natri Liaoning XingKong ở An Sơn phát triển độc lập gần đây đã bước vào giai đoạn sản xuất hàng loạt.Dây chuyền sản xuất pin natri ion đầu tiên trên thế giới đã được đưa vào hoạt động và giá trị sản lượng hàng năm dự kiến ​​sẽ vượt quá 10 tỷ nhân dân tệ sau khi sản xuất quy mô lớn.
Từ góc độ của ngành công nghiệp, quá trình công nghiệp hóa pin natri vẫn còn ở giai đoạn sơ khai.Nhiều kết quả nghiên cứu chỉ được lưu hành trong các trường Cao đẳng, Đại học và Viện nghiên cứu, và sẽ mất một thời gian trước khi chúng thực sự được đưa vào thực tế – một số nhà nghiên cứu thậm chí còn nói rằng không có cơ hội nào cho pin natri ion cho đến khi nguồn dự trữ lithium trên trái đất cạn kiệt.Giống như công nghệ trí tuệ nhân tạo, pin natri có thể không được ưa chuộng ngay từ đầu và chỉ được lưu hành trong trường học, nhưng có thể một ngày nào đó nó sẽ đột biến và nhanh chóng cập bến ngành công nghiệp này.Điều này rất có thể xảy ra, vì vậy pin natri thực sự xứng đáng nhận được sự quan tâm cao độ của các doanh nhân và nhà đầu tư hướng tới tương lai.
Pin natri ion là một trong những hướng phát triển quan trọng của pin lưu trữ năng lượng trong tương lai.Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ R & D ion natri, quá trình thương mại hóa pin natri ion sẽ tiếp tục tăng tốc.Có lẽ bố cục của lĩnh vực này trước dự kiến ​​​​sẽ dẫn đầu trong lĩnh vực pin năng lượng mới.Tất nhiên, có vẻ như còn quá sớm để nói rằng pin ion natri thay thế pin lithium.