Miten natriumioniakku toimii?

Miten natriumioniakku toimii?

A natriumioniakku (Na-ioniakku)toimii samalla tavalla kuin litiumioniakku, mutta se käyttäänatriumionit (Na⁺)sijastalitiumionit (Li⁺)varastoimaan ja vapauttamaan energiaa.

Tässä on yksinkertainen selitys siitä, miten se toimii:


Peruskomponentit:

  1. Anodi (negatiivinen elektrodi)– Usein valmistettu kovasta hiilestä tai muista materiaaleista, jotka voivat sisältää natriumioneja.
  2. Katodi (positiivinen elektrodi)– Tyypillisesti valmistettu natriumia sisältävästä metallioksidista (esim. natriummangaanioksidi tai natriumrautafosfaatti).
  3. Elektrolyytti– Nestemäinen tai kiinteä väliaine, joka sallii natriumionien liikkumisen anodin ja katodin välillä.
  4. Erotin– Kalvo, joka estää anodin ja katodin välisen suoran kosketuksen, mutta päästää ionit läpi.

Näin se toimii:

Latauksen aikana:

  1. Natriumionit liikkuvatkatodilta anodilleelektrolyytin läpi.
  2. Elektronit virtaavat ulkoisen piirin (laturin) läpi anodille.
  3. Natriumionit varastoituvat (interkaloituvat) anodimateriaaliin.

Purkamisen aikana:

  1. Natriumionit liikkuvatanodilta takaisin katodiinelektrolyytin läpi.
  2. Elektronit virtaavat ulkoisen piirin (joka antaa laitteelle virran) läpi anodilta katodiin.
  3. Energiaa vapautuu laitteen käyttämiseksi.

Keskeiset kohdat:

  • Energian varastointi ja vapauttaminenluottaanatriumionien edestakainen liikekahden elektrodin välissä.
  • Prosessi onpalautuva, mikä mahdollistaa useita lataus-/purkaussyklejä.

Natrium-ioniakkujen hyvät puolet:

  • Halvempiraaka-aineet (natriumia on runsaasti).
  • Turvallisempijoissakin olosuhteissa (vähemmän reaktiivinen kuin litium).
  • Parempi suorituskyky kylmissä lämpötiloissa(joidenkin kemikaalien kohdalla).

Haittoja:

  • Pienempi energiatiheys verrattuna litiumioniakkuihin (vähemmän energiaa varastoituu kiloa kohden).
  • Tällä hetkellävähemmän kypsäteknologia – vähemmän kaupallisia tuotteita.

Julkaisun aika: 18.3.2025