Comparaison des avantages et des inconvénients entre la batterie lithium-ion et la batterie sodium-ion.Les batteries chinoises sont principalement utilisées dans trois industries, à savoir les véhicules électriques, le stockage d'énergie et l'électronique grand public.Autour de ces trois directions, notamment ces dernières années, le domaine des véhicules électriques et du stockage de l'énergie s'est développé rapidement, en se concentrant sur les batteries lithium-ion.Comparé au lithium, le sodium existe largement dans la nature et est relativement simple à obtenir, mais le premier prototype de batterie sodium-ion présente les caractéristiques d'une faible performance et d'une courte durée de vie.Maintenant, la batterie aux ions sodium est devenue une nouvelle direction prometteuse.Cet article analyse les avantages et les inconvénients de la batterie lithium-ion et de la batterie sodium-ion.
Principe de fonctionnement et avantages de la batterie sodium-ion
Principe:dans le processus de charge et de décharge, Na + est intégré et retiré entre les deux électrodes: pendant la charge, Na + est retiré de l'électrode positive et intégré dans l'électrode négative via l'électrolyte;C'est l'inverse lors de la décharge.
Avantages :
(1) Les matières premières du sel de sodium sont abondantes et bon marché.Comparé au matériau de cathode ternaire de la batterie lithium-ion, le coût des matières premières est réduit de moitié ;
(2) En raison des caractéristiques du sel de sodium, il est permis d'utiliser un électrolyte à faible concentration (avec la même concentration d'électrolyte, la conductivité du sel de sodium est d'environ 20 % supérieure à celle de l'électrolyte de lithium) pour réduire le coût ;
(3) Les ions sodium ne forment pas d'alliage avec l'aluminium.Une feuille d'aluminium peut être utilisée comme collecteur pour l'électrode négative, ce qui peut encore réduire le coût d'environ 8 % et le poids d'environ 10 % ;
(4) En raison des caractéristiques de décharge de la batterie aux ions sodium, aucune décharge aux ions sodium n'est autorisée.La densité d'énergie de la batterie sodium-ion est supérieure à 100wh / kg, ce qui est comparable à la batterie lithium fer phosphate, mais son avantage en termes de coût est évident, ce qui devrait remplacer la batterie plomb-acide traditionnelle dans le stockage d'énergie à grande échelle.

Comparaison des avantages et des inconvénients entre la batterie lithium-ion et la batterie sodium-ion
1. Les porteurs de charge internes de la batterie sont différents.La batterie au lithium est chargée et déchargée par le mouvement et la conversion des ions lithium entre les électrodes positive et négative, tandis que la batterie aux ions sodium est chargée et déchargée par l'incorporation et le décapage des ions sodium entre les électrodes positive et négative.En fait, les principes de fonctionnement des deux sont les mêmes.
2. En raison de la différence de rayon ionique, les performances de la batterie sodium-ion sont bien inférieures à celles de la batterie lithium-ion;L'électrode négative d'ion lithium peut fabriquer du graphite, mais l'ion sodium peut difficilement être intégré/incorporé dans du graphite, et la capacité est très petite.D'autres matériaux carbonés peuvent atteindre jusqu'à environ 300 MAH après traitement ;La capacité des ions dans l'électrode positive est très petite, seulement plus de 100 MAH ;La résistance de l'intercalation/désintercalation des ions sodium dans les électrodes positives et négatives est très grande, ce qui vient du grand rayon ;Mauvaise réversibilité et grande perte de capacité irréversible.

Situation actuelle de l'industrie des batteries sodium-ion en Chine
La batterie aux ions de sodium est une industrie émergente.Il faudra peut-être plus de recherche et de développement pour fleurir la rose du temps.À l'heure actuelle, l'industrialisation de la batterie au sodium s'accélère en Chine.En janvier 2019, la batterie au sodium ionique développée indépendamment par Liaoning XingKong sodium electric battery Co., Ltd. à Anshan est récemment entrée dans la phase de production de masse.La première ligne de production de batteries sodium-ion au monde a été mise en service et la valeur de production annuelle devrait dépasser 10 milliards de yuans après une production à grande échelle.
Du point de vue de l'industrie, l'industrialisation des batteries au sodium en est encore à ses balbutiements.De nombreux résultats de recherche ne sont diffusés que dans les collèges, les universités et les instituts de recherche, et il faudra un certain temps avant qu'ils ne soient réellement mis en pratique - certains chercheurs disent même qu'il n'y a aucune chance pour les batteries aux ions sodium tant que les réserves de lithium de la Terre ne sont pas épuisées.Comme la technologie de l'intelligence artificielle, la batterie au sodium n'est peut-être pas privilégiée au début et ne peut être diffusée que dans l'école universitaire, mais elle peut connaître une mutation un jour et atterrir rapidement dans l'industrie.C'est tout à fait possible, donc la batterie au sodium mérite en fait la plus grande attention des entrepreneurs et des investisseurs tournés vers l'avenir.
La batterie aux ions sodium est l'une des directions de développement importantes de la batterie de stockage d'énergie à l'avenir.Avec les progrès continus de la technologie de R&D sur les ions sodium, le processus de commercialisation des batteries aux ions sodium continuera de s'accélérer.Peut-être que l'aménagement de ce terrain à l'avance devrait prendre la tête dans le domaine des batteries à énergies nouvelles.Bien sûr, il semble trop tôt pour dire que les batteries aux ions sodium remplacent les batteries au lithium.