Από τι είναι κατασκευασμένες οι μπαταρίες ιόντων νατρίου;

Οι μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι κατασκευασμένες από υλικά παρόμοιας λειτουργίας με αυτά που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, αλλά μειόντα νατρίου (Na⁺)ως φορείς φορτίου αντί για λίθιο (Li⁺). Ακολουθεί μια ανάλυση των τυπικών συστατικών τους:

1. Κάθοδος (Θετικό Ηλεκτρόδιο)

Εδώ αποθηκεύονται τα ιόντα νατρίου κατά την εκκένωση.

Υλικά κοινής καθόδου:

• Οξείδιο του μαγγανίου νατρίου (NaMnO₂)

• Φωσφορικό νάτριο σιδήρου (NaFePO₄)— παρόμοιο με το LiFePO₄

• Οξείδιο νατρίου-νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου (NaNMC)

• Πρωσικό Μπλε ή Πρωσικό Λευκόανάλογα — υλικά χαμηλού κόστους, ταχείας φόρτισης

2. Άνοδος (Αρνητικό Ηλεκτρόδιο)

Εδώ αποθηκεύονται τα ιόντα νατρίου κατά τη διάρκεια της φόρτισης.

Κοινά υλικά ανόδου:

• Σκληρός άνθρακας— το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό ανόδου

• Κράματα με βάση τον κασσίτερο (Sn)

• Υλικά με βάση τον φώσφορο ή το αντιμόνιο

• Οξείδια με βάση το τιτάνιο (π.χ., NaTi₂(PO₄)₃)

Σημείωμα:Ο γραφίτης, που χρησιμοποιείται ευρέως σε μπαταρίες ιόντων λιθίου, δεν λειτουργεί καλά με το νάτριο λόγω του μεγαλύτερου ιοντικού μεγέθους του.

3. Ηλεκτρολύτης

Το μέσο που επιτρέπει στα ιόντα νατρίου να κινούνται μεταξύ της καθόδου και της ανόδου.

• Συνήθως έναάλας νατρίου(όπως NaPF₆, NaClO₄) διαλυμένα σεοργανικός διαλύτης(όπως ανθρακικό αιθυλένιο (EC) και ανθρακικό διμεθύλιο (DMC))

• Ορισμένα αναδυόμενα σχέδια χρησιμοποιούνηλεκτρολύτες στερεάς κατάστασης

4. Διαχωριστής

Μια πορώδης μεμβράνη που εμποδίζει την άνοδο και την κάθοδο να αγγίζουν η μία την άλλη, αλλά επιτρέπει τη ροή ιόντων.

• Συνήθως φτιαγμένο απόπολυπροπυλένιο (PP) or πολυαιθυλένιο (PE)Συνοπτικός Πίνακας:

Ενημερώστε με αν θέλετε μια σύγκριση μεταξύ μπαταριών ιόντων νατρίου και ιόντων λιθίου.