Pin natri là những pin sử dụng ion natri làm chất dẫn điện. Việc sạc và xả của loại pin này được thực hiện thông qua quá trình chèn vào và tách ra các ion natri, diễn ra giữa anôt và cathôt. Nguyên lý hoạt động của pin natri cơ bản giống với pin lithium, tuy nhiên chất dẫn điện ion khác nhau - ion natri và ion lithium.
Có hai loại pin có thể được gọi là pin natri và pin lithium và cả hai đều được coi là pin sạc, nhưng tồn tại một số sự khác biệt và ưu điểm giữa chúng:
Sự khác biệt trong thành phần hóa học
So sánh mà thấy, natri phổ biến hơn trong tự nhiên và rẻ tiền hơn trong khi lithium lại khá khan hiếm về số lượng và giá cả tăng cao.
Thành phần khác nhau trong chính bản thân pin
Pin natri có vật liệu cathode là tinh thể natri, trong khi đó pin lithium lại sử dụng các hợp chất có lithium làm nguyên tố chính cho cathode. Thành phần hóa học của natri được xác định bởi các hợp chất của nó và do đó sẽ mang lại triển vọng tốt hơn nếu được sử dụng rộng rãi.
Sự khác biệt về mật độ năng lượng
Trong điện hóa, mật độ năng lượng của pin natri thấp hơn khoảng một bậc so với pin lithium, điều này có nghĩa là kích thước, trọng lượng sẽ rẻ hơn đối với pin natri hoạt động ở cùng dung lượng. Tuy nhiên, năng lượng cũng cần được cải thiện theo hướng tích cực và như vậy kỳ vọng về việc pin natri thay thế lithium trong tương lai có thể trở thành hiện thực.
Bảo vệ môi trường: Pin natri thân thiện với môi trường hơn nhiều so với pin lithium vì chúng sử dụng nhiều tài nguyên hơn và do đó có lượng lớn hơn. Ngoài ra, vì hầu hết các thành phần hóa học được sử dụng trong pin natri là vô hại và có thể tái chế, chất thải phát sinh cũng ít độc hại hơn đối với thiên nhiên. An toàn: Andrew và Little (2019) cho rằng chất điện phân của pin natri có thể rất dễ cháy và ăn mòn, điều này có nghĩa là phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn cao hơn trong quá trình thiết kế và sản xuất. Mặt khác, pin lithium được coi là ổn định hơn nhưng vẫn có những vấn đề về an toàn như nhiệt độ cao, chập mạch và nổ. Các tình huống áp dụng khác nhau: Có lý do mà các loại pin này được sử dụng trong nhiều trường hợp do mật độ năng lượng của chúng, thấp đối với pin natri, khiến nó phù hợp nhất trong các trường hợp không yêu cầu độ dày hoặc trọng lượng như hệ thống lưu trữ năng lượng, xe công nghiệp và các ứng dụng khác. Pin lithium phù hợp hơn cho các ứng dụng nhẹ, hiệu quả cao và hiệu suất cao như xe điện và thiết bị di động. Tóm lại, việc sử dụng pin natri hoặc lithium đều có ưu và nhược điểm, không có câu trả lời chắc chắn nào về cái nào tốt hơn, điều này sẽ phụ thuộc vào tình huống ứng dụng và yêu cầu thực tế. Khi công nghệ pin natri tiếp tục phát triển, có khả năng trong tương lai nó sẽ trở thành một đối thủ mạnh mẽ hơn cho các giải pháp năng lượng tái tạo.
VI
