Science >> Wetenschap >  >> Energie

Zoutkracht:watt is de volgende in oplaadbare batterijen?

De belofte van op zout gebaseerde batterijen ligt in hun potentiële voordelen ten opzichte van conventionele lithium-ionbatterijen. Hier zijn enkele redenen waarom zoutenergie de aandacht heeft getrokken op het gebied van oplaadbare batterijen:

Kosteneffectiviteit:Natriumionbatterijen, die zout (natriumionen) als primaire ladingsdrager gebruiken, hebben het potentieel om kosteneffectiever te zijn dan lithium-ionbatterijen. Natrium is ruimschoots beschikbaar en de extractie- en verwerkingskosten zijn relatief lager dan die van lithium.

Milieuduurzaamheid:Natrium-ionbatterijen bieden een milieuvriendelijk alternatief voor lithium-ionbatterijen. Het productieproces van natrium-ionbatterijen verbruikt minder energie en produceert minder afval in vergelijking met zijn lithium-ion-tegenhanger. Bovendien kan natrium uit zeewater worden gewonnen, waardoor de zorgen over schaarste aan hulpbronnen worden verminderd.

Energiedichtheid:Onderzoeksresultaten hebben aangetoond dat bepaalde op zout gebaseerde batterijchemie, zoals natrium-ion- en magnesium-ion-batterijen, een energiedichtheid kunnen bereiken die vergelijkbaar is met die van lithium-ion-batterijen. Dit maakt ze tot haalbare opties voor energie-intensieve toepassingen zoals elektrische voertuigen.

Snellaadvermogen:Sommige op zout gebaseerde batterijen vertonen verbeterde snellaadmogelijkheden. Ze kunnen sneller opladen dan lithium-ionbatterijen, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen die snelle doorlooptijden vereisen.

Veiligheid:Op zout gebaseerde batterijen hebben potentiële veiligheidsvoordelen laten zien ten opzichte van lithium-ionbatterijen. Ze hebben de neiging een verminderde ontvlambaarheid en thermische stabiliteit te vertonen, waardoor het risico op brand of explosie afneemt.

Lange levensduur en duurzaamheid:Bepaalde op zout gebaseerde batterijen hebben een langere levensduur en verbeterde duurzaamheid laten zien in vergelijking met lithium-ionbatterijen. Ze kunnen meer laad-ontlaadcycli ondergaan, wat bijdraagt ​​aan een langere levensduur van het product.

Ondanks deze veelbelovende eigenschappen blijven er aanzienlijke uitdagingen bestaan ​​bij de ontwikkeling en commercialisering van op zout gebaseerde batterijen. Onderzoeks- en technische inspanningen zijn aan de gang om beperkingen aan te pakken, zoals lage uitgangsspanning, beperkte stabiliteit van op hoogspanningszout gebaseerde kathodematerialen, en de ontwikkeling van geschikte elektrolyten en anodematerialen.