Nátrium-ion akkumulátorok (sóakkumulátorok) kedvező áron vásárolhatók

A nátrium-ion akkumulátorok előnyei

Nyersanyagok elérhetősége: A lítiummal ellentétben a nátrium bőségesen és széles körben elterjedt a Földön. Nagy mennyiségben megtalálható a tengervízben és különböző ásványi anyagokban, ami csökkenti a geopolitikailag instabil térségektől való függőséget.
Környezetbarátság: A lítium bányászata gyakran jelentős környezeti hatásokkal jár, beleértve a vízfogyasztást és a talajromlást. A nátriumalapú anyagok bányászata és feldolgozása környezetbarátabb módon történhet.
Hőstabilitás: A nátrium-ion akkumulátorok általában sokkal jobb hőstabilitással rendelkeznek, mint a lítium-ion akkumulátorok. Nincs túlmelegedés és tűzveszély! Ez különösen fontos olyan alkalmazásoknál, ahol a biztonság nagy szerepet játszik - különösen a nehezen oltható hajóknál.

A nátrium-ion akkumulátorok hátrányai

Alacsonyabb energiasűrűség: A nátrium-ion akkumulátorok egyik fő hátránya a lítium-vas-foszfát akkumulátorokhoz képest kissé alacsonyabb energiasűrűség. A LiFePO4 esetében ez körülbelül 210 Wh/kg, a SIB esetében pedig körülbelül 160 Wh/kg. Ez azt jelenti, hogy a nib-akkumulátorok kevésbé vonzóak a nagy energiasűrűséget igénylő alkalmazások, például az elektromos járművek számára.
Nagyobb és nehezebb cellák: A nátrium-ionok nagyobbak és nehezebbek, mint a lítium akkumulátorok, ami nehezebb és nagyobb akkumulátorcsomagokhoz vezethet. Ez problémás lehet olyan alkalmazásokban, ahol a súly és a hely döntő tényezők.

A nátrium-ion akkumulátorok működése

A nátrium-ion akkumulátorok hasonló elven működnek, mint a lítium-ion akkumulátorok. Az alapvető különbség azonban az, hogy a nátrium-ionok (Na⁺) lítium-ionok (Li⁺) helyett töltéshordozóként működnek. A nátrium-ion akkumulátor főbb alkotóelemei a következők:

Kábelek: A kábel nátrium-kobalt-oxidból (NaCoO2) készül, amely a Na⁺-ionokat a kisütési folyamat során felveszi, és a töltési folyamat során leadja.

Anód: Anódként általában kemény szén, lágy szén vagy fém-oxidok használatosak. A mi esetünkben szénre támaszkodunk.

Elektrolit: Az elektrolit általában egy nátrium-só oldatból áll, amely egy szerves oldószerben van feloldva. Ez szolgál közegként, amelyen keresztül a nátrium-ionok az anód és a kábel között vándorolnak a töltési és kisütési folyamat során.

Elválasztó: Az elválasztó egy mikropórusos membrán, amely elválasztja az anódot és a kábelt, miközben lehetővé teszi a Na⁺-ionok áramlását.

Töltési és kisütési folyamat

Töltés: A töltési folyamat során nátrium-ionok kerülnek ki az anódból, és az elektroliton keresztül az anódhoz szállítják őket, ahol beépülnek az anódszerkezetbe.

Kisütés: Kisütéskor a Na⁺-ionok felszabadulnak az anódból, visszautaznak az elektroliton keresztül a katódhoz, miközben elektronáramot generálnak a külső áramkörben, amely elektromos energiát szolgáltat.

A sóakkumulátorok összegzése

A nátrium-ion akkumulátorok ígéretes alternatívát jelentenek a lítium-ion akkumulátorokkal szemben, különösen a fenntarthatóság és a biztonság szempontjából. Az alacsonyabb energiasűrűségük azonban jelenleg korlátozza a felhasználási lehetőségeiket - legalábbis az elektromos autók esetében. Hajóknál viszont a sóakkumulátorok már most is alkalmazhatók.