Hvilken er best, natrium- eller litiumbatteri? Detaljert forklaring av forskjellene og fordelsene ved natriumbatterier og litiumbatterier

Natriumbatterier er de som utnytter natriumioner som ladningsbærere. Oplading og afledning af slik en batteri skjer ved insetting og separering av natriumioner, som forekommer mellom anoden og katoden. Virkemåten til natriumbatterier er i hovedsak den samme som for litiumbatterier, men ionladningsbæreren skiller seg – natriumioner og litiumioner.

Det finnes to typer batterier som kan omtales som natrium- og litiumbatterier, og begge regnes som opladbare batterier, men det finnes visse forskjeller og fordeler mellom de to:

Forskjeller i kjemisk sammensetning

I sammenligning er natrium mer tilgjengelig i naturen og billigere, mens litium dessverre er ganske begrenset i mengde og har en stigende pris.

Forskjellige sammensettelser i selve batteriet

Natriumbatterier har som katodemateriale natriumkristaller, mens lithium bruker sammensetninger med lithium som hovedelement som katodemateriale. Natriums kjemiske sammensetninger bestemmes av natriumforedrag og derfor gir bedre perspektiver hvis de blir brukt i større utstrekning.

Forskjell i energidensitet

På elektrokjemi er energidensiteten til natriumbatterier omtrent en magnitud lavere enn den til lithiumbatterier, noe som betyr at størrelsen, mkml vekt ville være billigere for en natriumbatteri som fungerer på samme kapasitet. Likevel bør energien også forbedres mot det positive, og på denne måten kan forventningene om at natriumbatterier skal erstatte lithium i fremtiden bli oppfylt.

Miljøvern Sodiumbatterier er mye mer miljøvennlige enn lithiumbatterier, siden de bruker flere og derfor større mengder ressurser. Dessuten, da de fleste av de kjemiske komponentene som brukes i sodiumbatterier er uskyldige og gjenbrukbare, er den resulterende avfallet også mindre giftig for naturen. Sikkerhet Andrew og Little (2019) sier at elektrolyten i sodiumbatterier kan være veldig flammetilbøyelig og korrosiv, noe som betyr at høyere sikkerhetsstandarder må følges i design- og produksjonsprosessen. På den andre siden, er lithiumbatterier ansett å være mer stabile, men har likevel sikkerhetsproblemer som varme, kortslutning og spruting. Anvendelsesområder er forskjellige. Det finnes en grunn til at disse batteriene blir implementert i mange tilfeller på grunn av deres energidensitet, som er lav for sodiumbatterier, gjør det best egnet for situasjoner hvor det ikke er behov for tykkelse eller vekt, som energilagringssystemer, industrielle kjøretøy osv. Lithiumbatterier er mer egnet for anvendelser som er lettvægtige, høyeffektive og høy ytelse, som elektriske kjøretøy og mobilapperater. I oppsummering, det finnes både fordeler og ulemper ved å bruke enten sodium- eller lithiumbatterier, noe som betyr at det ikke finnes noen endelig svar på hvilken som er bedre, dette vil avhenge av anvendelsessituasjonen og reelle krav. Som sodiumbatteriteknologien fortsetter å utvikle seg, er det mulig at i de kommende dagene det vil bli en mye sterkere konkurrent for fornybar energi-alternativer.