แบตเตอรี่โซเดียมไอออนทำมาจากอะไร?

แบตเตอรี่โซเดียมไอออนผลิตจากวัสดุที่มีคุณสมบัติการทำงานคล้ายกับที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่มีข้อเสียคือ...ไอออนโซเดียม (Na⁺)โดยใช้เป็นตัวนำประจุแทนลิเธียม (Li⁺) ต่อไปนี้คือรายละเอียดของส่วนประกอบทั่วไป:

1. แคโทด (ขั้วบวก)

นี่คือบริเวณที่ไอออนโซเดียมถูกกักเก็บไว้ระหว่างการคายประจุ

วัสดุแคโทดที่ใช้กันทั่วไป:

  • โซเดียมแมงกานีสออกไซด์ (NaMnO₂)

  • โซเดียมไอรอนฟอสเฟต (NaFePO₄)— คล้ายกับ LiFePO₄

  • โซเดียม นิกเกิล แมงกานีส โคบอลต์ ออกไซด์ (NaNMC)

  • สีน้ำเงินปรัสเซีย หรือ สีขาวปรัสเซียวัสดุอะนาล็อก — วัสดุราคาถูกที่ชาร์จเร็ว

2. แอโนด (ขั้วลบ)

นี่คือบริเวณที่เก็บไอออนโซเดียมระหว่างการชาร์จ

วัสดุแอโนดที่ใช้กันทั่วไป:

  • คาร์บอนแข็ง— วัสดุแอโนดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด

  • โลหะผสมดีบุก (Sn)

  • วัสดุที่มีฟอสฟอรัสหรือแอนติโมนีเป็นองค์ประกอบ

  • ออกไซด์ที่มีไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบ (เช่น NaTi₂(PO₄)₃)

บันทึก:กราไฟต์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้น ไม่สามารถใช้งานร่วมกับโซเดียมได้ดี เนื่องจากขนาดไอออนของโซเดียมมีขนาดใหญ่กว่า

3. อิเล็กโทรไลต์

ตัวกลางที่ช่วยให้ไอออนโซเดียมเคลื่อนที่ระหว่างแคโทดและแอโนดได้

  • โดยทั่วไปแล้วเกลือโซเดียม(เช่น NaPF₆, NaClO₄) ละลายอยู่ในตัวทำละลายอินทรีย์(เช่น เอทิลีนคาร์บอเนต (EC) และไดเมทิลคาร์บอเนต (DMC))

  • การออกแบบใหม่บางแบบใช้อิเล็กโทรไลต์ของแข็ง

4. ตัวคั่น

เยื่อพรุนที่ป้องกันไม่ให้ขั้วบวกและขั้วลบสัมผัสกัน แต่ยอมให้ไอออนไหลผ่านได้

  • โดยปกติทำจากโพลีโพรพีลีน (PP) or โพลีเอทิลีน (PE)ตารางสรุป:

ส่วนประกอบ ตัวอย่างวัสดุ
แคโทด NaMnO₂, NaFePO₄, ปรัสเซียนบลู
ขั้วบวก คาร์บอนแข็ง ดีบุก ฟอสฟอรัส
อิเล็กโทรไลต์ NaPF₆ ใน EC/DMC
ตัวคั่น เมมเบรนโพลีโพรพีลีนหรือโพลีเอทิลีน
 

ถ้าคุณต้องการเปรียบเทียบระหว่างแบตเตอรี่โซเดียมไอออนและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โปรดแจ้งให้ทราบด้วยครับ/ค่ะ


วันที่เผยแพร่: 29 กรกฎาคม 2568