Com funciona una bateria d'ions de sodi?

Com funciona una bateria d'ions de sodi?

A bateria d'ions de sodi (bateria d'ions de Na)funciona de manera similar a una bateria de liti-ió, però utilitzaions de sodi (Na⁺)en lloc deions de liti (Li⁺)per emmagatzemar i alliberar energia.

Aquí teniu un desglossament senzill de com funciona:


Components bàsics:

  1. Ànode (elèctrode negatiu)– Sovint fets de carboni dur o altres materials que poden allotjar ions de sodi.
  2. Càtode (elèctrode positiu)– Normalment fet d'un òxid metàl·lic que conté sodi (per exemple, òxid de manganès i sodi o fosfat de ferro i sodi).
  3. electròlit– Un medi líquid o sòlid que permet que els ions de sodi es moguin entre l'ànode i el càtode.
  4. Separador– Una membrana que impedeix el contacte directe entre l'ànode i el càtode però permet el pas dels ions.

Com funciona:

Durant la càrrega:

  1. Els ions de sodi es mouendel càtode a l'ànodea través de l'electròlit.
  2. Els electrons flueixen a través del circuit extern (carregador) fins a l'ànode.
  3. Els ions de sodi s'emmagatzemen (intercalen) en el material de l'ànode.

Durant la descàrrega:

  1. Els ions de sodi es mouende l'ànode de tornada al càtodea través de l'electròlit.
  2. Els electrons flueixen a través del circuit extern (que alimenta un dispositiu) des de l'ànode fins al càtode.
  3. S'allibera energia per alimentar el dispositiu.

Punts clau:

  • Emmagatzematge i alliberament d'energiaconfiar en elmoviment d'anada i tornada dels ions de sodientre els dos elèctrodes.
  • El procés ésreversible, permetent molts cicles de càrrega/descàrrega.

Avantatges de les bateries de ions de sodi:

  • Més baratmatèries primeres (el sodi és abundant).
  • Més seguren algunes condicions (menys reactiu que el liti).
  • Millor rendiment a temperatures fredes(per a algunes substàncies químiques).

Contres:

  • Densitat d'energia més baixa en comparació amb el liti-ió (menys energia emmagatzemada per kg).
  • Actualmentmenys madurtecnologia: menys productes comercials.

Data de publicació: 18 de març de 2025