Οι μπαταρίες νατρίου είναι εκείνες που χρησιμοποιούν ιόντα νατρίου ως φορείς φορτίου. Η φόρτιση και η εκφόρτιση μιας τέτοιας μπαταρίας γίνεται με την εισαγωγή και τον διαχωρισμό ιόντων νατρίου, τα οποία λαμβάνουν χώρα μεταξύ του άνωτα και του καθοδίου. Η αρχή λειτουργίας των μπαταριών νατρίου είναι ουσιαστικά η ίδια με εκείνη των μπαταριών λιθίου, ωστόσο ο φορέας ιόντων φορτίου διαφέρει ιόντα νατρίου και ιόντα λιθίου.
Υπάρχουν δύο τύποι μπαταριών που μπορούν να αναφέρονται ως μπαταρίες νατρίου και λιθίου και οι δύο θεωρούνται επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, αλλά υπάρχουν ορισμένες διαφορές και πλεονεκτήματα που βρίσκονται μεταξύ των δύο:
Διαφορές στη χημική σύνθεση
Συγκριτικά, το νάτριο είναι πιο άφθονο στη φύση και φθηνό, ενώ το λίθιο δυστυχώς είναι περιορισμένη ποσότητα και η τιμή του αυξάνεται ραγδαία.
Διαφορετικές συνθέσεις στην ίδια την μπαταρία
Οι μπαταρίες νατρίου έχουν ως υλικό της καθοδικής αγωγού, κρυστάλλους νατρίου, το λίθιο ωστόσο χρησιμοποιεί ενώσεις που έχουν λίθιο ως κύριο στοιχείο ως υλικό της καθοδικής αγωγού. Η χημική σύνθεση του νατρίου καθορίζεται από τις ενώσεις του νατρίου και επομένως έχει καλύτερες προοπτικές αν χρησιμοποιηθεί ευρέως.
Διαφορά στην ενεργειακή πυκνότητα
Στην ηλεκτροχημεία, η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών νατρίου είναι περίπου ένα μέγεθος χαμηλότερη από εκείνη των μπαταριών λιθίου, πράγμα που σημαίνει ότι το μέγεθος, το βάρος mkml θα ήταν φθηνότερη μπαταρία νατρίου που λειτουργεί με την ίδια χωρητικότητα. Ωστόσο, η ενέργεια θα πρέπει επίσης να βελτιωθεί προς το θετικό και με αυτόν τον τρόπο η προσδοκία για μπαταρίες νατρίου να αντικαταστήσουν το λίθιο στο μέλλον μπορεί να πραγματοποιηθεί.
Προστασία του περιβάλλοντος Οι μπαταρίες νατρίου είναι πολύ πιο φιλικές προς το περιβάλλον από τις μπαταρίες λιθίου, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν περισσότερες και συνεπώς μεγαλύτερες ποσότητες πόρων. Επίσης, επειδή τα περισσότερα από τα χημικά συστατικά που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες νατρίου είναι ακίνδυνα και ανακυκλώσιμα, τα απορρίμματα που προκύπτουν είναι επίσης λιγότερο τοξικά για τη φύση. Ασφάλεια Οι Andrew και Little (2019) λένε ότι ο ηλεκτρολύτης των μπαταριών νατρίου μπορεί να είναι πολύ εύφλεκτος και διαβρωτικός, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να ακολουθούνται υψηλότερα πρότυπα ασφάλειας στις διαδικασίες σχεδιασμού και κατασκευής. Από την άλλη πλευρά, οι μπαταρίες λιθίου θεωρούνται πιο σταθερές, αλλά παρουσιάζουν προβλήματα ασφάλειας όπως θερμότητα, βραχυκυκλώματα και σπασμούς. Τα εφαρμοστέα σενάρια είναι διαφορετικά. Υπάρχει ένας λόγος για τον οποίο αυτές οι μπαταρίες εφαρμόζονται σε πολλές περιπτώσεις λόγω της ενεργειακής τους πυκνότητας, η οποία είναι χαμηλή για τις μπαταρίες νατρίου, καθιστώντας την ιδανική για περιπτώσεις όπου δεν απαιτείται πάχος ή βάρος, όπως η αποθήκευση Οι μπαταρίες λιθίου είναι πιο κατάλληλες για εφαρμογές ελαφριάς βάρους, υψηλής απόδοσης και υψηλών επιδόσεων, όπως ηλεκτρικά οχήματα και κινητές συσκευές. Συνοπτικά, υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στη χρήση μπαταριών νατρίου ή λιθίου, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχει οριστική απάντηση για το ποιο είναι καλύτερο, αυτό θα εξαρτηθεί από την κατάσταση εφαρμογής και τις πραγματικές απαιτήσεις. Καθώς η τεχνολογία των μπαταριών νατρίου συνεχίζει να προχωρά, είναι πιθανό ότι τις επόμενες ημέρες θα αποτελέσει πολύ ισχυρότερο ανταγωνιστή για εναλλακτικές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
EL
