Natriumbatterijen zijn de batterijen die natriumionen gebruiken als ladingdragers. Het opladen en ontladen van zo'n batterij gebeurt door invoeging en scheiding van natriumionen, wat plaatsvindt tussen de anode en de kathode. Het werkingsoordeel van natriumbatterijen is wezenlijk hetzelfde als dat van lithiumbatterijen, maar de ionische ladingdrager verschilt - natriumionen en lithiumionen.
Er zijn twee soorten batterijen die als natrium- en lithiumbatterijen kunnen worden aangeduid en beide worden beschouwd als oplaadbare batterijen, maar er bestaan bepaalde verschillen en voordelen tussen de twee:
Verschillen in de chemische samenstelling
In vergelijking is natrium overvloediger in de natuur en goedkoper, terwijl lithium helaas tamelijk beperkt is in hoeveelheid en de prijs sterk stijgt.
Verschillende samenstellingen in de batterij zelf
Natriumbatterijen hebben als kathodemateriaal natriumkristallen, terwijl lithium gebruikmaakt van verbindingen waarbij lithium het hoofdelement is als kathodemateriaal. De chemische samenstellingen van natrium worden bepaald door natriumverbindingen en bieden daarom betere perspectieven als ze breed worden toegepast.
Energie-dichtheidsverschil
In de elektrochemie is de energiedichtheid van natriumbatterijen ongeveer een orde van grootte lager dan die van lithiumbatterijen, wat betekent dat de grootte, het gewicht dus goedkoper zou zijn voor een natriumbatterij met dezelfde capaciteit. Toch moet ook de energie verbeteren in positieve zin, en op deze manier kan de verwachting dat natriumbatterijen lithium in de toekomst kunnen vervangen uitkomen.
Milieubewustzijn Sodiumbatterijen zijn veel milieuvriendelijker dan lithiumbatterijen omdat ze meer en dus in grotere hoeveelheden grondstoffen gebruiken. Bovendien is het afval dat ontstaat door de meeste chemische componenten die in sodiumbatterijen worden gebruikt onschadelijk en herbruikbaar, waardoor het minder giftig is voor de natuur. Veiligheid Andrew en Little (2019) zeggen dat het elektrolyaat van sodiumbatterijen erg brandbaar en corrosief kan zijn, wat betekent dat er strengere veiligheidsnormen moeten worden gevolgd in de ontwerpfase en productieprocessen. Aan de andere kant worden lithiumbatterijen beschouwd als stabielere opties, maar hebben ze wel veiligheidsproblemen zoals hitte, kortsluiting en ontploffing. Toepassingsgebieden verschillen Er is een reden waarom deze batterijen in vele gevallen worden toegepast, namelijk vanwege hun lage energiedichtheid, wat bij sodiumbatterijen het beste past in situaties waar dikte of gewicht geen vereiste is, zoals energieopslagsystemen, bedrijfsvoertuigen enzovoort. Lithiumbatterijen zijn geschikter voor toepassingen die lichtgewicht, hoog efficiënt en hoogpresterend zijn, zoals elektrische voertuigen en mobiele apparaten. Samenvattend zijn er zowel voordelen als nadelen aan het gebruik van zowel sodium- als lithiumbatterijen, wat betekent dat er geen definitief antwoord is op de vraag welke beter is; dit hangt af van de toepassingscontext en echte eisen. Terwijl sodiumbatterijtechnologie blijft vooruitgaan, is het mogelijk dat het in de komende dagen een veel sterker concurrerende optie wordt voor hernieuwbare energiebronnen.
EN
