Mikä on parempi, natrium- vai litiumpatteri? Natrium- ja litiumpatterioiden erot ja edut

Natriumbatteriat ovat sellaisia, jotka käyttävät natrium-ioneita varjojen kuljetusaineina. Tällaisten akkujen lataus ja purku tapahtuu natrium-ionien upottamisen ja erottamisen avulla, jotka siirtyvät anoodin ja katoodin välillä. Natriumbattereiden toimintaperiaate on periaatteessa sama kuin liitettä sisältävien akkujen, mutta ioni-varjoja vaihtelee – natriumionit ja liittiionit.

On olemassa kaksi tyyppiä akkuja, joita voidaan viitata natrium- ja liitte-akkuihin ja molemmat niistä pidetään ladataksia akkuja, mutta niiden välillä on joitakin eroja ja etuja:

Kemiallisten koostumuksien eroavaisuudet

Vertailtuna natriumi on luonnostaan enemmän saatavilla ja halpa, kun taas liitti on valitettavasti rajoitettu määrin ja sen hinta noussee jyrkästi.

Erikoispiirteet itse akun koostumukseen

Natriumbatterit käyttävät katodon materiaalina natriumikristalleja, kun taas liitettä käytetään yhdisteissä, joissa liittii on pääasiallinen elementti. Natriumin kemialliset yhdistelmät määräytyvät natriumiyhdisteistä ja siksi ne tarjoavat parempia mahdollisuuksia, jos niitä käytetään laajemmin.

Energiakäsisyyden ero

Elektrokemian osalta natriumbatterien energia tiheys on noin yksi luokka alempi kuin liittibattereilla, mikä tarkoittaa, että koko ja mkml paino olisi halvempaa natriumbatterielle samalla kapasiteetilla. Kuitenkin myös energia pitäisi parantua positiivisesti, ja näin ollen odotukset siitä, että natriumbatterit voivat korvata liittimet tulevaisuudessa, saattavat toteutua.

Ympäristönsuojelu: Natriumbatteriat ovat paljon ympäristöystävällisempiä litiumbattereihin nähden, koska ne käyttävät enemmän ja siksi suurempia määriä resursseja. Lisäksi, koska useimmat natriumbattereissa käytetyt kemialliset koostumukset ovat haitattomia ja kierrätettäviä, aiheutuva jätteistö on myös vähemmän myrkyllistä luonnon kannalta. Turvallisuus: Andrew ja Little (2019) sanovat, että natriumbattereiden elektrolytti voi olla erittäin syttyvä ja korrosiivinen, mikä tarkoittaa, että suunnittelun ja valmistuksen prosesseissa on noudatettava tiukempia turvallisuusnormeja. Toisaalta litiumbattereita pidetään vakavammilta, mutta niillä on myös turvallisuusongelmia, kuten lämpö, lyhytsyntyminen ja räjähdys. Sovellettuja tilanteita eroavat: On syytä, miksi nämä batteriat toteutetaan monissa tapauksissa niiden energiantiheyden vuoksi, joka on alhainen natriumbattereilla, mikä tekee niistä paras vaihtoehto tilanteissa, joissa ei vaadita paksuutta tai painoa, kuten energian varastointijärjestelmissä ja teollisuusajoneuvoissa. Litiumbattereitä sovelletaan paremmin kevyisiin, tehokkaisiin ja korkeasuorituskykyisiin sovelluksiin, kuten sähköautoihin ja mobiililaitteisiin. Yhteenvetona voidaan todeta, että sekä natrium- että litiumbattereilla on etuja ja haittoja, mikä tarkoittaa, ettei ole olemassa selvää vastausta siihen, kumpi on parempi; tämä riippuu soveltamistilanteesta ja todellisista vaatimuksista. Kun natriumbatteriteknologia kehittyy edelleen, on mahdollista, että seuraavana päivänä se voi olla paljon vahvempi kilpailija uusiutuvien energialähteiden vaihtoehdoiksi.