Натрий-ионный аккумулятор
![]() Натрий-ионный элемент (размер 18650) | |
Удельная энергия | 0,27-0,72 МДж / кг (75–200 Вт · ч /кг) |
---|---|
Плотность энергии | 250–375 Вт·ч/ л |
Долговечность цикла | "тысячи" [ 1 ] циклов |
Номинальное напряжение ячейки | 3.0-3.1 V |
Натрий-ионные батареи ( NIB , SIB или Na-ion батареи ) представляют собой несколько типов перезаряжаемых батарей , в которых используются натрия ионы (Na + ) в качестве носителей заряда . В некоторых случаях его принцип работы и конструкция элементов аналогичны типам литий-ионных батарей (LIB), но в них литий заменяется натрием в качестве интеркалирующего иона . Натрий принадлежит к той же группе периодической таблицы, что и литий, и поэтому имеет схожие химические свойства . Однако в некоторых случаях, например, в водных батареях, SIB могут сильно отличаться от LIB.

SIB вызвали академический и коммерческий интерес в 2010-х и начале 2020-х годов, во многом из-за высокой стоимости лития, неравномерного географического распределения и экологически вредного процесса добычи. Очевидным преимуществом натрия является его естественное изобилие. [ 2 ] особенно в соленой воде . Другим фактором является то, что кобальт , медь и никель для многих типов натрий-ионных батарей не требуются , а для более распространенных материалов на основе железа (таких как NaFeO2 с окислительно-восстановительной парой Fe3+/Fe4+) [ 3 ] хорошо работают в батареях Na+. Это связано с тем, что ионный радиус Na + (116 пм) существенно больше, чем у Fe 2+ и Fe 3+ (69–92 пм в зависимости от спинового состояния ), тогда как ионный радиус Li + аналогично (90 вечера). Подобные ионные радиусы лития и железа приводят к их смешиванию в материале катода во время циклической зарядки батареи и, как следствие, к потере циклируемого заряда. Недостаток большего ионного радиуса Na + является более медленной кинетикой интеркаляции натрий-ионных электродных материалов. [ 4 ]
Разработка батарей Na+ началась в 1990-х годах. После трех десятилетий развития СИБ переживают критический момент коммерциализации. Несколько компаний, таких как HiNa и CATL в Китае, Faradion в Великобритании, Tiamat во Франции, Northvolt в Швеции, [ 5 ] и Natron Energy в США близки к коммерциализации СИБ с целью использования натриевых слоистых оксидов переходных металлов (NaxTMO2), берлинских белил ( берлинской лазури) . аналога [ 6 ] ) или фосфат ванадия в качестве катодных материалов. [ 7 ]
Натриево-ионные аккумуляторы пригодны для стационарного хранения электроэнергии в сети , но транспортные средства, использующие натриево-ионные аккумуляторы, еще не коммерчески доступны. Однако компания CATL , крупнейший в мире производитель литий-ионных аккумуляторов, объявила в 2022 году о начале массового производства SIB. В феврале 2023 года китайская компания HiNA Battery Technology , Ltd. впервые разместила натрий-ионную батарею емкостью 140 Втч/кг в электрическом испытательном автомобиле. [ 8 ] и производитель аккумуляторов энергии Pylontech получил первый сертификат натрий-ионных аккумуляторов [ нужны разъяснения ] от TÜV Rheinland . [ 9 ]
История
[ редактировать ]Разработка натрий-ионных аккумуляторов произошла в 1970-х и начале 1980-х годов. Однако к 1990-м годам литий-ионные батареи продемонстрировали большую коммерческую перспективу, что привело к снижению интереса к натрий-ионным батареям. [ 10 ] [ 11 ] В начале 2010-х годов натрий-ионные аккумуляторы пережили возрождение, во многом обусловленное ростом стоимости сырья для литий-ионных аккумуляторов. [ 10 ]
Принцип работы
[ редактировать ]Ячейки SIB состоят из катода на основе материала на основе натрия, анода (не обязательно материала на основе натрия) и жидкого электролита , содержащего диссоциированные соли натрия в полярных протонных или апротонных растворителях. Во время зарядки ионы натрия перемещаются от катода к аноду, а электроны проходят по внешней цепи. При разрядке происходит обратный процесс.
Материалы
[ редактировать ]
Из-за физических и электрохимических свойств натрия для СИБ требуются материалы, отличные от тех, которые используются для ЛИА. [ 12 ]
Аноды
[ редактировать ]Углероды
[ редактировать ]SIB могут использовать твердый углерод , неупорядоченный углеродный материал, состоящий из неграфитируемого, некристаллического и аморфного углерода. Способность твердого углерода поглощать натрий была обнаружена в 2000 году. [ 13 ] Было показано, что этот анод обеспечивает 300 мАч/г с наклонным профилем потенциала выше ⁓0,15 В по сравнению с Na/Na. + . На его долю приходится примерно половина емкости и плоский профиль потенциала (потенциальное плато) ниже ⁓0,15 В по сравнению с Na/Na. + . Такие емкости сопоставимы с 300–360 мАч/г графитовых анодов литий-ионных аккумуляторов . Первый натрий-ионный элемент с использованием твердого углерода был продемонстрирован в 2003 году и показал среднее напряжение 3,7 В во время разряда. [ 14 ] Твердый углерод был предпочтительным выбором для Фарадиона из-за его превосходного сочетания мощности, (более низкого) рабочего потенциала и циклической устойчивости. [ 15 ] Примечательно, что твердый углерод, легированный азотом, демонстрирует еще большую удельную емкость - 520 мАч/г при токе 20 мА/г со стабильностью более 1000 циклов. [ 16 ]
В 2015 году исследователи продемонстрировали, что графит может интеркалировать натрий в электролитах на основе эфира. Низкая емкость около 100 мАч/г была получена при относительно высоких рабочих потенциалах в диапазоне 0–1,2 В по сравнению с Na/Na. + . [ 17 ]
Одним из недостатков углеродсодержащих материалов является то, что, поскольку их потенциалы интеркаляции довольно отрицательные, они ограничены неводными системами.
Графен
[ редактировать ]Частицы графена Януса использовались в экспериментальных натрий-ионных батареях для увеличения плотности энергии . Одна сторона обеспечивает места взаимодействия, а другая обеспечивает межуровневое разделение. Плотность энергии достигла 337 мАч/г. [ 18 ]
Арсенид углерода
[ редактировать ]Моно/двуслойный арсенид углерода (AsC 5 ) был исследован в качестве анодного материала из-за высокого удельного веса (794/596 мАч/г), низкого расширения (1,2%) и сверхнизкого диффузионного барьера (0,16/0,09 эВ), что указывает на возможность быстрого цикла зарядки/разрядки во время интеркаляции натрия. [ 19 ] После адсорбции натрия анод из арсенида углерода сохраняет структурную стабильность при температуре 300 К, что указывает на длительный срок службы.
Металлические сплавы
[ редактировать ]В многочисленных отчетах описываются анодные материалы, сохраняющие натрий посредством реакции сплавления и/или реакции конверсии. [ 10 ] Легирование металлическим натрием обеспечивает преимущества регулирования транспорта ионов натрия и экранирования накопления электрического поля на кончиках дендритов натрия . [ 20 ] Ван и др. сообщили, что саморегулирующийся интерфейс сплава никеля и сурьмы (NiSb) химически осаждался на металл Na во время разряда. Этот тонкий слой NiSb регулирует равномерное электрохимическое осаждение металлического Na, снижая перенапряжение и обеспечивая покрытие/очистку металлического Na без дендритов в течение 100 часов при высокой поверхностной емкости 10 мА·ч·см. −2 . [ 21 ]
Металлы
[ редактировать ]Многие металлы и полуметаллы (Pb, P, Sn, Ge и др.) образуют с натрием устойчивые сплавы при комнатной температуре. К сожалению, образование таких сплавов обычно сопровождается большим изменением объема, что, в свою очередь, приводит к распылению (крошению) материала после нескольких циклов. Например, с оловом натрий образует сплав Na.
15 Сн
4 , что эквивалентно удельной емкости 847 мАч/г, что приводит к огромному изменению объема до 420%. [ 22 ]
В одном исследовании Li et al. готовый натрий и металлическое олово Na
15 Сн
4 /Na посредством спонтанной реакции. [ 23 ] Этот анод мог работать при высокой температуре 90 °C (194 °F) в карбонатном растворителе при силе тока 1 мА см. −2 с 1 мА ч см −2 при нагрузке, а полная ячейка демонстрировала стабильную циклическую зарядку-разрядку в течение 100 циклов при плотности тока 2C. [ 23 ] (2C означает, что полная зарядка или разрядка была достигнута за 0,5 часа). Несмотря на способность натриевого сплава работать при экстремальных температурах и регулировать рост дендритов, сильная деформация, испытываемая материалом в ходе повторяющихся циклов хранения, ограничивает циклическую стабильность, особенно в ячейках большого формата.
Исследователи из Токийского научного университета достигли 478 мАч/г с помощью наночастиц магния , о чем было объявлено в декабре 2020 года. [ 24 ]
Оксиды
[ редактировать ]Некоторые фазы титаната натрия , такие как Na 2 Ti 3 O 7 , [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] или NaTiO 2 , [ 28 ] доставленная емкость около 90–180 мАч/г при низких рабочих потенциалах (< 1 В по сравнению с Na/Na + ), хотя стабильность циклов ограничивалась несколькими сотнями циклов.
Дисульфид молибдена
[ редактировать ]В 2021 году исследователи из Китая попробовали слоистую структуру MoS 2 как новый тип анода для натрий-ионных аккумуляторов. Процесс растворения-перекристаллизации плотно собранного углеродного слоя, покрытого Нанолисты MoS 2 на поверхность из полиимида , легированных N. углеродных нанотрубок, полученных Этот тип С- Анод MoS 2 /NCNT может хранить 348 мАч/г при токе 2 А/г, со стабильностью циклической работы 82% емкости после 400 циклов при токе 1 А/г. [ 29 ] TiS 2 является еще одним потенциальным материалом для SIB из-за его слоистой структуры, но ему еще предстоит преодолеть проблему снижения емкости, поскольку TiS 2 страдает плохой электрохимической кинетикой и относительно слабой структурной стабильностью. В 2021 году исследователи из Нинбо, Китай, использовали предварительно калийный раствор. TiS 2 , обеспечивающий емкость 165,9 мАч/г и циклическую стабильность емкости 85,3% после 500 циклов. [ 30 ]
Другие аноды для Уже +
[ редактировать ]Некоторые другие материалы, такие как ртуть , электроактивные полимеры натрия и производные терефталата , [ 31 ] также были продемонстрированы в лабораториях, но не вызвали коммерческого интереса. [ 15 ]
Катоды
[ редактировать ]Оксиды
[ редактировать ]Многие слоистые оксиды переходных металлов могут обратимо интеркалировать ионы натрия при восстановлении. Эти оксиды обычно имеют более высокую плотность отвода и более низкое электронное сопротивление , чем другие посоды (например, фосфаты). Из-за большего размера Na + ион (116 вечера) по сравнению с Li + ион (90 пм), катионное смешивание между Na + и ионов переходных металлов первого ряда обычно не встречается. Таким образом, для Na-ионных аккумуляторов можно использовать недорогие оксиды железа и марганца, тогда как для литий-ионных аккумуляторов требуется использование более дорогих оксидов кобальта и никеля. Недостаток большего размера Na + ion - это его более медленная кинетика интеркаляции по сравнению с Li + ион и наличие нескольких стадий интеркаляции с разными напряжениями и кинетическими скоростями. [ 4 ]
P2-типа Оксид Na 2/3 Fe 1/2 Mn 1/2 O 2 из богатых земными ресурсами Fe и Mn может обратимо хранить 190 мАч/г при среднем напряжении разряда 2,75 В по сравнению с Na/Na. + с использованием Fe 3+/4+ окислительно-восстановительная пара – на том же уровне или лучше, чем у коммерческих литий-ионных катодов, таких как LiFePO 4 или LiMn 2 O 4 . [ 32 ] Однако из-за дефицита натрия плотность энергии снизилась. Значительные усилия были затрачены на разработку оксидов, богатых Na. смешанного типа P3/P2/O3 Было продемонстрировано, что смешанный Na 0,76 Mn 0,5 Ni 0,3 Fe 0,1 Mg 0,1 O 2 обеспечивает емкость 140 мАч/г при среднем разрядном напряжении 3,2 В по сравнению с Na/Na. + в 2015 году. [ 33 ] типа O3 В частности, оксид NaNi 1/4 Na 1/6 Mn 2/12 Ti 4/12 Sn 1/12 O 2 может обеспечивать 160 мАч/г при среднем напряжении 3,22 В по сравнению с Na/Na. + , [ 34 ] в то время как ряд легированных оксидов на основе Ni стехиометрии Na a Ni ( 1-x-y-z) Mn x Mg y Ti z O 2 может обеспечивать 157 мАч/г в натрий-ионной «полной ячейке» с твердой угольный анод при среднем разрядном напряжении 3,2 В с использованием Ni 2+/4+ окислительно-восстановительная пара. [ 35 ] Такие характеристики в полноэлементной конфигурации лучше или находятся на одном уровне с коммерческими литий-ионными системами. Катодный материал Na 0,67 Mn 1-x Mg x O 2 имел разрядную емкость 175 мАч/г для Na 0,67 Mn 0,95 Mg 0,05 O 2 . Этот катод содержал только обильные элементы. [ 36 ] Медьзамещенные катодные материалы Na 0,67 Ni 0,3-x Cu x Mn 0,7 O 2 показали высокую обратимую емкость с лучшим сохранением емкости. , не содержащего меди В отличие от электрода Na 0,67 Ni 0,3-x Cu x Mn 0,7 O 2 , только что приготовленные катоды с Cu-замещенными обеспечивают лучшее удержание натрия. Однако катоды с медью стоят дороже. [ 37 ]
Оксоанионы
[ редактировать ]Исследования также рассматривали катоды на основе оксоанионов . Такие катоды имеют более низкую плотность отвода, что снижает плотность энергии, чем оксиды. С другой стороны, более сильная ковалентная связь полианиона положительно влияет на срок службы и безопасность цикла, а также увеличивает напряжение элемента. Среди катодов на основе полианионов фосфат натрия-ванадия [ 38 ] и фторфосфат [ 39 ] продемонстрировали превосходную циклическую стабильность, а в последнем - приемлемо высокую емкость (⁓120 мАч/г) при высоких средних напряжениях разряда (⁓3,6 В по сравнению с Na/Na + ). [ 40 ] Кроме того, было продемонстрировано, что силикат натрия-марганца обеспечивает очень высокую емкость (> 200 мАч/г) с приличной стабильностью при циклическом использовании. [ 41 ] Французский стартап TIAMAT разрабатывает Na + ионные батареи на основе натрий-ванадий-фосфат-фторидного катодного материала Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3 , претерпевающего два обратимых 0,5 э-/В перехода: при 3,2 В и при 4,0 В. [ 42 ] Стартап из Сингапура, SgNaPlus , разрабатывает и коммерциализирует катодный материал Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3 , который показывает очень хорошую циклическую стабильность, используя негорючий электролит на основе глима. [ 43 ]
Берлинская лазурь и аналоги
[ редактировать ]Многочисленные исследовательские группы исследовали использование берлинской лазури и различных аналогов берлинской лазури (ПБА) в качестве катодов для Na. + -ионные аккумуляторы. Идеальная формула выбрасываемого материала: Na 2 M[Fe(CN) 6 ], что соответствует теоретической емкости ок. 170 мАч/г, что поровну разделено между двумя одноэлектронными плато напряжения. Столь высокие удельные заряды редко наблюдаются только в образцах ПБА с небольшим количеством структурных дефектов.
Например, запатентованный ромбоэдрический Na 2 MnFe(CN) 6 с емкостью 150–160 мАч/г и средним напряжением разряда 3,4 В. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] и ромбоэдрический берлинский белый Na 1,88(5) Fe[Fe(CN) 6 ]·0,18(9)H 2 O, демонстрирующий начальную емкость 158 мАч/г и сохраняющий 90% емкости после 50 циклов. [ 47 ]
В то время как печатные платы Ti, Mn, Fe и Co демонстрируют двухэлектронную электрохимию, печатные платы Ni имеют только один электрон (Ni не является электрохимически активным в доступном диапазоне напряжений). Безжелезный ПБА Na 2 Mn II [Мн II (CN) 6 ]. Он имеет довольно большую обратимую емкость 209 мАч/г при C/5, но, к сожалению, его напряжение низкое (1,8 В по сравнению с Na + /Что). [ 48 ]
Электролиты
[ редактировать ]В ионно-натриевых батареях могут использоваться водные и неводные электролиты. Ограниченное окно электрохимической стабильности воды приводит к более низким напряжениям и ограниченной плотности энергии. Неводные полярные апротонные растворители на основе сложных эфиров карбонатов расширяют диапазон напряжений. К ним относятся этиленкарбонат , диметилкарбонат , диэтилкарбонат и пропиленкарбонат . Наиболее широко применяемыми солями в неводных электролитах являются NaClO 4 и гексафторфосфат натрия (NaPF 6 ), растворенные в смеси этих растворителей. Общеизвестно, что эти электролиты на основе карбонатов являются легковоспламеняющимися, что создает проблемы безопасности при крупномасштабном применении. Показано, что тип электролита на основе глима с тетрафторборатом натрия в качестве соли негорючий. [ 49 ] Кроме того, в последнее время в качестве новых интересных анионов появились NaTFSI (TFSI = бис(трифторметан)сульфонимид) и NaFSI (FSI = бис(фторсульфонил)имид, NaDFOB (DFOB = дифтор(оксалато)борат) и NaBOB (бис(оксалато)борат). соли. Конечно, добавки к электролиту также можно использовать для улучшения показателей производительности. [ 50 ]
Сравнение
[ редактировать ]Натрий-ионные аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед конкурирующими аккумуляторными технологиями. По сравнению с литий-ионными батареями, натрий-ионные батареи имеют несколько более низкую стоимость, лучшие характеристики безопасности (для водных версий) и аналогичные характеристики передачи энергии, но также меньшую плотность энергии (особенно водные версии). [ 51 ]
В таблице ниже сравниваются общие характеристики NIB по сравнению с двумя признанными технологиями перезаряжаемых батарей, представленными на рынке в настоящее время: литий-ионной батареей и свинцово-кислотной перезаряжаемой батареей . [ 35 ] [ 52 ]
Натрий-ионный аккумулятор | Литий-ионный аккумулятор | Свинцово-кислотный аккумулятор | |
---|---|---|---|
Стоимость за киловатт-час мощности | 40–77 долларов (теоретически в 2019 году) [ 53 ] | 137 долларов США (в среднем за 2020 год) [ 54 ] | $100–300 [ 55 ] |
Объемная плотность энергии | 250–375 Вт·ч/л, по прототипам [ 56 ] | 200–683 Вт·ч/л [ 57 ] | 80–90 Вт·ч/л [ 58 ] |
Гравиметрическая плотность энергии (удельная энергия) | 75–200 Вт·ч/кг, исходя из прототипов и анонсов продуктов [ 56 ] [ 59 ] [ 60 ] Нижний предел для водных, верхний предел для углеродных батарей. [ 51 ] | 120–260 Вт·ч/кг (без защитного чехла для аккумуляторной батареи в автомобиле) [ 57 ] | 35–40 Втч/кг [ 58 ] |
Соотношение мощности и веса | ~1000 Вт/кг [ 61 ] | ~340-420 Вт/кг (НМК), [ 61 ] ~175–425 Вт/кг (LFP) [ 61 ] | 180 Вт/кг |
Циклы при глубине разряда 80 % [ а ] | От сотен до тысяч [ 1 ] | 3,500 [ 55 ] | 900 [ 55 ] |
Безопасность | Низкий риск для водных батарей, высокий риск для Na в углеродных батареях [ 51 ] | Высокий риск [ б ] | Умеренный риск |
Материалы | Обильный | Редкий | Токсичный |
Стабильность при езде на велосипеде | Высокий (незначительный саморазряд) [ нужна ссылка ] | Высокий (незначительный саморазряд) [ нужна ссылка ] | Умеренный (высокий саморазряд ) [ 63 ] |
КПД постоянного тока туда и обратно | до 92% [ 1 ] | 85–95% [ 64 ] | 70–90% [ 65 ] |
Диапазон температур [ с ] | от −20 °С до 60 °С [ 1 ] | Допустимо: от −20 °C до 60 °C.
Оптимально: от 15 °C до 35 °C. [ 66 ] |
от −20 °С до 60 °С [ 67 ] |
Коммерциализация
[ редактировать ]Компании по всему миру работают над разработкой коммерчески жизнеспособных натрий-ионных батарей. 2-часовая сетевая батарея мощностью 5 МВт/10 МВтч. В 2023 году в Китае была установлена [ 68 ]
Активный
[ редактировать ]Другие АБ
[ редактировать ]Компания Altris AB была основана доцентом Резой Юнеси, его бывшим аспирантом Ронни Могенсеном и доцентом Уильямом Брантом как дочернее предприятие Уппсальского университета , Швеция. [ 69 ] запущен в 2017 году в рамках исследований группы по натрий-ионным батареям. Исследование проводилось в Центре усовершенствованных батарей Ангстрема под руководством профессора Кристины Эдстрём в Университете Упсалы . Компания предлагает запатентованный аналог берлинской лазури на основе железа для положительного электрода в неводных натрий-ионных батареях, в которых в качестве анода используется твердый углерод. [ 70 ] Альтрис имеет патенты на негорючие безфтористые электролиты, состоящие из NaBOB в алкилфосфатных растворителях, прусский белый катод и производство элементов. Clarios является партнером по производству аккумуляторов с использованием технологии Altris. [ 71 ]
МИР
[ редактировать ]Компания BYD — китайский производитель электромобилей и аккумуляторов. В 2023 году они инвестировали $1,4 млрд долларов в строительство завода по производству натрий-ионных аккумуляторов в Сюйчжоу годовой мощностью 30 ГВтч. [ 72 ]
КАТЛ
[ редактировать ]Китайский производитель аккумуляторов CATL объявил в 2021 году, что к 2023 году выведет на рынок натрий-ионный аккумулятор. [ 73 ] В качестве положительного электрода используется аналог берлинской лазури, а в качестве отрицательного электрода — пористый углерод. Они заявили, что удельная плотность энергии в их аккумуляторе первого поколения составляет 160 Втч/кг. [ 59 ] Компания планировала выпустить гибридный аккумуляторный блок, включающий как натрий-ионные, так и литий-ионные элементы. [ 74 ]
Фарадион Лимитед
[ редактировать ]
Faradion Limited — дочерняя компания индийской Reliance Industries . [ 75 ] В конструкции его ячейки используются оксидные катоды с твердым угольным анодом и жидкий электролит. Их карманные элементы имеют плотность энергии, сравнимую с коммерческими литий-ионными батареями (160 Втч/кг на уровне элемента), с хорошей производительностью до 3C и сроком службы от 300 (100% глубина разряда ) до более 1000 циклов (80). % глубины разряда). Его аккумуляторные блоки продемонстрировали применение в электровелосипедах и электросамокатах. [ 35 ] Они продемонстрировали транспортировку клеток с ионами натрия в закороченном состоянии (при 0 В), что исключает риски коммерческой транспортировки таких клеток. [ 76 ] Он сотрудничает с AMTE Power plc. [ 77 ] (ранее известная как AGM Batteries Limited). [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ]
В ноябре 2019 года Фарадион стал соавтором отчета Bridge India. [ 82 ] под названием «Будущее чистого транспорта: натрий-ионные аккумуляторы» [ 83 ] глядя на растущую роль Индии в производстве натрий-ионных батарей.
5 декабря 2022 года компания Faradion установила свою первую натрий-ионную батарею для Nation в Новом Южном Уэльсе, Австралия. [ 84 ]
Компания по производству аккумуляторов HiNA
[ редактировать ]HiNa Battery Technology Co., Ltd — дочерняя компания Китайской академии наук (CAS). В нем используются исследования, проведенные группой профессора Ху Юншэна в Институте физики CAS. Батареи HiNa основаны на оксидных катодах на основе Na-Fe-Mn-Cu и углеродном аноде на основе антрацита . В 2023 году HiNa стала партнером JAC, став первой компанией, которая установила натрий-ионный аккумулятор в электромобиль Sehol E10X. HiNa также выявила три продукта ионов натрия: цилиндрическую ячейку NaCR32140-ME12, квадратную ячейку NaCP50160118-ME80 и квадратную ячейку NaCP73174207-ME240 с гравиметрической плотностью энергии 140 Втч/кг, 145 Втч/кг и 155 Втч/кг соответственно. . [ 85 ] В 2019 году сообщалось, что HiNa установила блок питания с натрий-ионной батареей мощностью 100 кВтч в Восточном Китае. [ 86 ]
Китайский автопроизводитель Yiwei представил первый автомобиль с натрий-ионным аккумулятором в 2023 году. Он использует модульную технологию UE JAC Group, которая аналогична конструкции «ячейка-пакет» CATL. [ 87 ] Автомобиль оснащен аккумуляторной батареей емкостью 23,2 кВтч с запасом хода CLTC 230 километров (140 миль). [ 88 ]
КПИТ Технологии
[ редактировать ]Компания KPIT Technologies представила первую в Индии технологию натрий-ионных аккумуляторов, что стало значительным прорывом в стране. Предполагается, что эта недавно разработанная технология снизит стоимость аккумуляторов для электромобилей на 25-30%. Он разрабатывался в сотрудничестве с Индийским институтом научного образования и исследований Пуны в течение почти десяти лет и претендует на ряд заметных преимуществ по сравнению с существующими альтернативами, такими как свинцово-кислотные и литий-ионные батареи. Среди его выдающихся особенностей — более длительный срок службы (3000–6000 циклов), более быстрая зарядка, чем у традиционных батарей, большая устойчивость к отрицательным температурам и различная плотность энергии от 100 до 170 Втч/кг. [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]
Энергия пищевой соды
[ редактировать ]Natron Energy, дочерняя компания Стэнфордского университета , использует аналоги берлинской лазури как для катода, так и для анода с водным электролитом. [ 92 ] Clarios участвует в производстве аккумуляторов с использованием технологии Natron. [ 93 ]
Нортвольт
[ редактировать ]Компания Northvolt , единственный в Европе крупный отечественный производитель электрических аккумуляторов, заявила, что создала «прорывную» натрий-ионную батарею. Компания Northvolt заявила, что ее новая батарея с плотностью энергии более 160 ватт-часов на килограмм была разработана для электростанций, но в будущем может использоваться в электромобилях, таких как двухколесные скутеры. [ 5 ]
ТИАМАТ
[ редактировать ]TIAMAT отделился от CNRS / CEA и H2020 под названием NAIADES. проекта ЕС [ 94 ] Ее технология направлена на разработку цилиндрических ячеек формата 18650 на основе полианионных материалов. Он достиг плотности энергии от 100 до 120 Втч/кг. Технология предназначена для приложений на рынках быстрой зарядки и разрядки. Плотность мощности составляет от 2 до 5 кВт/кг, что обеспечивает время зарядки 5 минут. Срок службы составляет 5000+ циклов при 80% емкости. [ 95 ] [ 96 ] [ 97 ] [ 98 ]
По состоянию на октябрь 2023 года они ответственны за один из первых коммерциализированных продуктов, работающих на основе натрий-ионных аккумуляторов, путем коммерциализации электрической отвертки. [ 99 ]
СгНаПЛус
[ редактировать ]SgNaPlus — это дочерняя разработка Национального университета Сингапура , в которой используются собственные электрод и электролит. [1] Он базируется в Сингапуре и использует исследования, проводимые Лабораторией альтернативных энергетических систем (AESL) Отдела энергетических и биотермальных систем факультета машиностроения Национального университета Сингапура (NUS) [2] . Подразделение основано профессором Палани Балайей. SgNaPlus также имеет права на патент на негорючие натрий-ионные аккумуляторы.
Несуществующий
[ редактировать ]Акион Энергия
[ редактировать ]Aquion Energy была (в период с 2008 по 2017 год) дочерней компанией Университета Карнеги-Меллон . Их батареи ( батарея с соленой водой ) были основаны на аноде из фосфата натрия и титана, катоде из диоксида марганца и водном из перхлората натрия электролите . Получив государственные и частные кредиты, компания в 2017 году объявила о банкротстве. Ее активы были проданы китайскому производителю Juline-Titans, который отказался от большинства патентов Aquion. [ 100 ] [ 101 ] [ 99 ]
См. также
[ редактировать ]- Список типов батарей
- Сравнение коммерческих типов аккумуляторов
- Щелочные металл -ионные аккумуляторы:
- Литий-ионный аккумулятор
- Натрий-ионный аккумулятор
- Калий-ионный аккумулятор
- Щелочно-земельные металл -ионные батареи:
- Аккумуляторная батарея
Примечания
[ редактировать ]- ^ Количество циклов зарядки-разрядки, которые поддерживает аккумулятор, зависит от множества факторов, включая глубину разряда, скорость разряда, скорость заряда и температуру. Показанные здесь значения отражают в целом благоприятные условия.
- ^ См . раздел Безопасность литий-ионных аккумуляторов.
- ^ Температура влияет на поведение зарядки, емкость и срок службы батареи и влияет на каждый из них по-разному, в разных температурных диапазонах для каждого. Приведенные здесь значения являются общими диапазонами для работы от аккумулятора.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д "Производительность" . Фарадион Лимитед . Проверено 17 марта 2021 г.
Энергоэффективность (туда и обратно) натрий-ионных аккумуляторов составляет 92% при времени разряда 5 часов.
- ^ Авраам, К.М. (2020). «Насколько натрий-ионные аккумуляторы сравнимы с литий-ионными аналогами?» . Энергетические письма ACS . 5 (11): 3544–3547. doi : 10.1021/acsenergylett.0c02181 .
- ^ Се, Ман, Фэн; Хуан, Юнсинь (2022) 9783110749069 . doi : 10.1515 . / 978-3-11-074906-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Гаддам, Рохит Р.; Чжао, Джордж (2023). Справочник по натрий-ионным батареям . дои : 10.1201/9781003308744 . ISBN 978-1-003-30874-4 .
- ^ Перейти обратно: а б Лоусон, Алекс. « "Прорывная батарея" из Швеции может снизить зависимость от Китая» . Хранитель . Проверено 22 ноября 2023 г.
- ^ Маддар, FM; Уокер, Д.; Чемберлен, ТВ; Комптон, Дж.; Менон, А.С.; Копли, М.; Хаса, И. (2023). «Понимание дегидратации берлинских белил: от материала до обработанных водой композитных электродов для применения натрий-ионных батарей» . Журнал химии материалов А. 11 (29): 15778–15791. дои : 10.1039/D3TA02570E . S2CID 259615584 .
- ^
- Ядав, Пунам; Шелке, Вилас; Патрике, Апурва; Шелке, Манюша (2023). «Натриевые аккумуляторы: развитие, путь коммерциализации и новые химические технологии» . Оксфордский открытый материаловедение . 3 . doi : 10.1093/oxfmat/itac019 .
- Ядав, П.; Патрике, А.; Васник, К.; Шелке, В.; Шелке, М. (2023). «Стратегии и практические подходы к созданию натрий-ионных аккумуляторов со стабильной и высокой плотностью энергии: на шаг ближе к коммерциализации». Материалы сегодня Устойчивое развитие . 22 . Бибкод : 2023MTSus..2200385Y . дои : 10.1016/j.mtsust.2023.100385 .
- «Глава 6. Коммерциализация натрий-ионных аккумуляторов». Натрий-ионные аккумуляторы . 2022. стр. 306–362. дои : 10.1515/9783110749069-006 . ISBN 978-3-11-074906-9 .
- Рудола, Ашиш; Кувар, Фазлил; Хип, Ричард; Баркер, Джерри (2021). «Разработка, производительность и коммерциализация технологии неводных натрий-ионных аккумуляторов Фарадиона». На-ионные аккумуляторы . стр. 313–344. дои : 10.1002/9781119818069.ch8 . ISBN 978-1-78945-013-2 .
- Хиджази, Хусейн; Десаи, Парт; Марияппан, Сатья (2021). «Неводные электролиты для натрий-ионных аккумуляторов: проблемы и перспективы коммерциализации» (PDF) . Батарейки и суперкапсулы . 4 (6): 881–896. дои : 10.1002/batt.202000277 .
- Баркер, Джерри (2019). «(Приглашено) Масштабирование и коммерциализация технологии натрий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии». Тезисы совещаний ECS : 64. doi : 10.1149/ma2019-03/1/64 .
- Дэн, Цзяньцю; Ло, Вэнь-Бин; Чжоу, Шу-Лэй; Лю, Хуа-Кун; Доу, Ши-Сюэ (2018). «Натрий-ионные аккумуляторы: от академических исследований к практической коммерциализации». Передовые энергетические материалы . 8 (4). Бибкод : 2018AdEnM...801428D . дои : 10.1002/aenm.201701428 .
- Бауэр, Александр; Сун, Цзе; Вейл, Шон; Пан, Вэй; Баркер, Джерри; Лу, Юхао (2018). «Масштабирование и коммерциализация технологий неводных натрий-ионных аккумуляторов». Передовые энергетические материалы . 8 (17). Бибкод : 2018AdEnM...802869B . дои : 10.1002/aenm.201702869 .
- ^ Hina Battery становится первым производителем аккумуляторов, устанавливающим натрий-ионные аккумуляторы в электромобили в Китае , CnEVPost, 23 февраля 2023 г.
- ^ «Pylontech получает первый в мире сертификат натрий-ионной батареи от TÜV Rheinland» . 8 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Сун, Ян-Кук; Мён, Сын Тэк; Хван, Чан Ён (19 июня 2017 г.). «Натрий-ионные аккумуляторы: настоящее и будущее» . Обзоры химического общества . 46 (12): 3529–3614. дои : 10.1039/C6CS00776G . ISSN 1460-4744 . ПМИД 28349134 .
- ^ Ябуучи, Наоаки; Кубота, Кей; Дахби, Муад; Комаба, Шиничи (10 декабря 2014 г.). «Научно-исследовательские разработки по натрий-ионным батареям». Химические обзоры . 114 (23): 11636–11682. дои : 10.1021/cr500192f . ISSN 0009-2665 . ПМИД 25390643 .
- ^ Наяк, Прасант Кумар; Ян, Лянтао; Брем, Вольфганг; Адельхельм, Филипп (2018). «От литий-ионных к натрий-ионным батареям: преимущества, проблемы и сюрпризы» . Angewandte Chemie, международное издание . 57 (1): 102–120. дои : 10.1002/anie.201703772 . ISSN 1521-3773 . ПМИД 28627780 .
- ^ Дан, младший; Стивенс, Д.А. (1 апреля 2000 г.). «Анодные материалы большой емкости для натрий-ионных аккумуляторов». Журнал Электрохимического общества . 147 (4): 1271–1273. Бибкод : 2000JElS..147.1271S . дои : 10.1149/1.1393348 . ISSN 0013-4651 .
- ^ Баркер, Дж.; Саиди, МЮ; Свойер, Дж. Л. (1 января 2003 г.). «Натрий-ионный элемент на основе фторфосфатного соединения NaVPO 4 F». Электрохимические и твердотельные буквы . 6 (1): А1–А4. дои : 10.1149/1.1523691 . ISSN 1099-0062 .
- ^ Перейти обратно: а б Рудола, Ашиш; Ренни, Энтони-младший; Хип, Ричард; Мейсами, Сейед Шаян; Лоубридж, Алекс; Маццали, Франческо; Сэйерс, Рут; Райт, Кристофер Дж.; Баркер, Джерри (2021). «Коммерциализация натрий-ионных батарей с высокой плотностью энергии: путь и перспективы Фарадиона». Журнал химии материалов А. 9 (13): 8279–8302. дои : 10.1039/d1ta00376c .
- ^ Гаддам, Рохит Ранганатан; Фарох Ниаи, Амир Х.; Ханкель, Марлис; Сирлз, Дебра Дж.; Кумар, Нанджундан Ашок; Чжао, XS (2017). «Хранение ионов натрия с повышенной емкостью в богатом азотом твердом углероде». Дж. Матер. хим. А. 5 (42): 22186–22192. дои : 10.1039/C7TA06754B .
- ^ Хаче, Бирте; Адельхельм, Филипп (2014). «Использование графита в качестве высокообратимого электрода с увеличенным сроком службы для натрий-ионных батарей за счет использования явлений коинтеркаляции». Angewandte Chemie, международное издание . 53 (38): 10169–10173. дои : 10.1002/anie.201403734 . ISSN 1521-3773 . ПМИД 25056756 .
- ^ Лаварс, Ник (26 августа 2021 г.). «Двусторонний графен обеспечивает десятикратное увеличение емкости натрий-ионной батареи» . Новый Атлас . Проверено 26 августа 2021 г.
- ^ Лу, Цян; Чжан, Лянь-Лянь; Гун, Вэй-Цзян (2023). «Монослойный и двухслойный AsC5 как перспективные анодные материалы для натрий-ионных аккумуляторов» . Журнал источников энергии . 580 : 233439. Бибкод : 2023JPS...58033439L . дои : 10.1016/j.jpowsour.2023.233439 . S2CID 260322455 .
- ^ «Северо-Западное ССО» . prd-nusso.it.northwestern.edu . Проверено 19 ноября 2021 г.
- ^ Ван, Л.; Шан, Дж.; Хуан, К.; Хм.; Чжан, Ю.; Се, К.; Луо, Ю.; Гао, Ю.; Ван, Х.; Чжэн, З. (2021). «Северо-Западное ССО» . Продвинутые материалы . 33 (41): е2102802. дои : 10.1002/adma.202102802 . hdl : 10397/99229 . ПМИД 34432922 . S2CID 237307044 . Проверено 19 ноября 2021 г.
- ^ Бомье, Клемент; Цзи, Сюлей (2015). «Последние разработки анодов для натрий-ионных батарей». Израильский химический журнал . 55 (5): 486–507. дои : 10.1002/ijch.201400118 .
- ^ Перейти обратно: а б «Северо-Западное ССО» . prd-nusso.it.northwestern.edu . Проверено 19 ноября 2021 г.
- ^ Камияма, Азуса; Кубота, Кей; Игараси, Дайсуке; Юн, Юн; Татеяма, Ёситака; Андо, Хидека; Гото, Казума; Комаба, Шиничи (декабрь 2020 г.). «Синтез на основе MgO твердого углерода чрезвычайно высокой емкости для натрий-ионных аккумуляторов» . Angewandte Chemie, международное издание . 60 (10): 5114–5120. дои : 10.1002/anie.202013951 . ПМЦ 7986697 . ПМИД 33300173 .
- ^ Сенгуттуван, Премкумар; Русе, Гвеналь; Сезнец, Винсент; Тараскон, Жан-Мари; Паласин, М.Роза (27 сентября 2011 г.). «Na 2 Ti 3 O 7 : Оксидный вставной электрод с самым низким напряжением, когда-либо зарегистрированным, для натрий-ионных батарей». Химия материалов . 23 (18): 4109–4111. дои : 10.1021/см202076г . ISSN 0897-4756 .
- ^ Рудола, Ашиш; Сараванан, Куппан; Мейсон, Чад В.; Балая, Палани (23 января 2013 г.). «Na 2 Ti 3 O 7 : анод на основе интеркаляции для применения в натрий-ионных батареях». Журнал химии материалов А. 1 (7): 2653–2662. дои : 10.1039/C2TA01057G . ISSN 2050-7496 .
- ^ Рудола, Ашиш; Шарма, Нирадж; Балая, Палани (01 декабря 2015 г.). «Представляем анод натрий-ионной батареи 0,2 В: путь от Na 2 Ti 3 O 7 до Na 3-x Ti 3 O 7 » . Электрохимические коммуникации . 61 : 10–13. дои : 10.1016/j.elecom.2015.09.016 . ISSN 1388-2481 . [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Седер, Гербранд; Лю, Лей; Тву, Нэнси; Сюй, Бо; Ли, Синь; Ву, Ди (18 декабря 2014 г.). «NaTiO 2 : слоистый анодный материал для натрий-ионных аккумуляторов». Энергетика и экология . 8 (1): 195–202. дои : 10.1039/C4EE03045A . ISSN 1754-5706 .
- ^ Лю, Ядун; Тан, Ченг; Сунь, Вэйвэй; Чжу, Гуаньцзя; Ду, Айджун; Чжан, Хайцзяо (9 июня 2021 г.). «Рост конверсии углеродных нанотрубок с углеродным покрытием, легированных MoS 2 /N, в качестве анодов с превосходным сохранением емкости для натрий-ионных батарей». Журнал материаловедения и технологий . 102 : 8–15. дои : 10.1016/j.jmst.2021.06.036 . S2CID 239640591 .
- ^ Хуан, Чэнчэн; Лю, Ивэнь; Чжэн, Рутянь (07 августа 2021 г.). «Межслойный зазор расширен TiS 2 для высокоэффективного хранения ионов натрия». Журнал материаловедения и технологий . 107 : 64–69. дои : 10.1016/j.jmst.2021.08.035 . S2CID 244583592 .
- ^ Чжао, Цинлань; Гаддам, Рохит Ранганатан; Ян, Дунфан; Строунина Екатерина; Уиттакер, Эндрю К.; Чжао, XS (2018). «Полиимидные аноды на основе пиромеллитового диангидрида для натрий-ионных аккумуляторов». Электрохимия Акта . 265 : 702–708. дои : 10.1016/j.electacta.2018.01.208 .
- ^ ; Хитоми, Сюдзи; Иватате, Дзюнъити; Ябуучи, Наоаки (июнь 2012 г.) . Комаба, Ясухиро, Ре 1 ⁄ 2 Mn 1 ⁄ 2 ]O 2 изготовлен из земных элементов для перезаряжаемых натриевых батарей». Nature Materials . 11 (6): 512–517. Bibcode : 2012NatMa..11..512Y . doi : 10.1038/nmat3309 . ISSN 1476-4660 . ПМИД 22543301 .
- ^ Келлер, Марлу; Бухгольц, Дэниел; Пассерини, Стефано (2016). «Слоистые катоды на ионах натрия с выдающимися характеристиками, возникающими в результате синергетического эффекта смешанных фаз P- и O-типа» . Передовые энергетические материалы . 6 (3): 1501555. Бибкод : 2016AdEnM...601555K . дои : 10.1002/aenm.201501555 . ISSN 1614-6840 . ПМЦ 4845635 . ПМИД 27134617 .
- ^ Кендрик, Э.; Груар, Р.; Нисидзима, М.; Мизухата, Х.; Отани, Т.; Асако, И.; Камимура, Ю. (22 мая 2014 г.). «Патент США № США 10 263 254 на оловосодержащие соединения» (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б с Бауэр, Александр; Сун, Цзе; Вейл, Шон; Пан, Вэй; Баркер, Джерри; Лу, Юхао (2018). «Масштабирование и коммерциализация технологий неводных натрий-ионных аккумуляторов» . Передовые энергетические материалы . 8 (17): 1702869. Бибкод : 2018AdEnM...802869B . дои : 10.1002/aenm.201702869 . ISSN 1614-6840 .
- ^ Бийо, Жюльетта; Сингх, Гурприт; Армстронг, А. Роберт; Гонсало, Елена; Роддатис Владимир; Арманд, Мишель (21 февраля 2014 г.). «Na 0,67 Mn 1−x Mg x O 2 (0≤x≤2) : катод большой емкости для натрий-ионных аккумуляторов». Энергетика и экология . 7 : 1387–1391. дои : 10.1039/c4ee00465e .
- ^ Ван, Лей; Сунь, Юн-Ганг; Ху, Лин-Лин; Пяо, Цзюнь-Ю; Го, Цзин; Мантирам, Арумугам; Ма, Цзяньминь; Цао, Ан-Мин (9 апреля 2017 г.). «Медзамещенные катодные материалы Na 0,67 Ni 0,3−x Cu x Mn 0,7 O 2 для натрий-ионных аккумуляторов с подавленным фазовым переходом P2–O2». Журнал химии материалов А. 5 (18): 8752–8761. дои : 10.1039/c7ta00880e .
- ^ Уэбо, Ясуси; Киябу, Тошиясу; Окада, Сигэто; Ямаки, Дзюн-Ичи. «Электрохимическое внедрение натрия в 3D-каркас Na 3 M 2 (PO 4 ) 3 (M=Fe, V)». Отчеты Института перспективных исследований материалов Университета Кюсю (на японском языке). 16 : 1–5. hdl : 2324/7951 .
- ^ Баркер, Дж.; Саиди, Ю.; Свойер, Дж.Л. «Патент США № 6 872 492 на натрий-ионные батареи, выданный 29 марта 2005 г.» (PDF) .
- ^ Канг, Кисук; Ли, Сонсу; Гвон, Хёкджо; Ким, Сон Ук; Ким, Чонсун; Парк, Янг-Великобритания; Ким, Хёнсоб; Со, Донг-Хва; Шакур, РА (11 сентября 2012 г.). «Комбинированные основные принципы и экспериментальное исследование Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3 для перезаряжаемых натриевых батарей». Журнал химии материалов . 22 (38): 20535–20541. дои : 10.1039/C2JM33862A . ISSN 1364-5501 .
- ^ Закон, Маркас; Рамар, Вишванатан; Балая, Палани (15 августа 2017 г.). «Na 2 MnSiO 4 как привлекательный катодный материал высокой емкости для натрий-ионных аккумуляторов» . Журнал источников энергии . 359 : 277–284. Бибкод : 2017JPS...359..277L . дои : 10.1016/j.jpowsour.2017.05.069 . ISSN 0378-7753 .
- ^ Дамей, Николас; Рекокиль, Реми; Рабаб, Хусам; Козьма, Иоанна; Форжез, Кристоф; Эль-Междуби, Асме; Эль Кадри Бенкара, Хадиджа (2023). «Определение изменения энтропии клетки иона натрия» (PDF) . Журнал источников энергии . 581 . Бибкод : 2023JPS...58133460D . дои : 10.1016/j.jpowsour.2023.233460 .
- ^ US20190312299A1 , ПАЛАНИ, Балая; РУДОЛА, Ашиш и Ду, Канг и др., «Невоспламеняющиеся натрий-ионные батареи», выпущено 10 октября 2019 г.
- ^ Гуденаф, Джон Б.; Ченг, Цзингуан; Ван, Лонг; Лу, Юхао (6 июня 2012 г.). «Берлинская лазурь: новая основа электродных материалов для натриевых батарей». Химические коммуникации . 48 (52): 6544–6546. дои : 10.1039/C2CC31777J . ISSN 1364-548X . ПМИД 22622269 . S2CID 30623364 .
- ^ Сун, Цзе; Ван, Лонг; Лу, Юхао; Лю, Цзюэ; Го, Бикунь; Сяо, Пэнхао; Ли, Чон-Джан; Ян, Сяо-Цин; Хенкельман, Грэм (25 февраля 2015 г.). «Удаление межузельного H 2 O в гексацианометаллатах для улучшенного катода натрий-ионной батареи». Журнал Американского химического общества . 137 (7): 2658–2664. дои : 10.1021/ja512383b . ISSN 0002-7863 . ПМИД 25679040 . S2CID 2335024 .
- ^ Лу, Ю.; Кисдарджоно, Х.; Ли, Джей-Джей; Эванс, Д. «Катод для батареи на основе гексацианоферрата переходного металла с кривой заряда/разряда с одним плато. Патент США № 9 099 718, выдан 4 августа 2015 г.; подано Sharp Laboratories of America, Inc. 3 октября 2013 г.» (PDF) .
- ^ Брант, Уильям Р.; Могенсен, Ронни; Колбин, Саймон; Ойванг, Диксон О.; Шмид, Зигберт; Хэггстрем, Леннарт; Эрикссон, Торе; Яворский, Александр; Пелл, Эндрю Дж.; Юнеси, Реза (24 сентября 2019 г.). «Выборочный контроль состава берлинской белизны для улучшения свойств материала» . Химия материалов . 31 (18): 7203–7211. doi : 10.1021/acs.chemmater.9b01494 . ISSN 0897-4756 . S2CID 202881037 .
- ^ Гаддам, Рохит Р.; Чжао, Джордж (2023). Справочник по натрий-ионным батареям . дои : 10.1201/9781003308744 . ISBN 978-1-003-30874-4 .
- ^ Ду, Канг; Ван, Чен; Субасингхе, Лихил Утпала; Гаджелла, Сатьянараяна Редди; Закон, Маркас; Рудола, Ашиш; Балая, Палани (01 августа 2020 г.). «Комплексное исследование электролита, анода и катода для разработки негорючего натрий-ионного аккумулятора коммерческого типа» . Материалы для хранения энергии . 29 : 287–299. Бибкод : 2020EneSM..29..287D . дои : 10.1016/j.ensm.2020.04.021 . ISSN 2405-8297 . S2CID 218930265 .
- ^ Закон, Маркас; Рамар, Вишванатан; Балая, Палани (август 2017 г.). «Na 2 MnSiO 4 как привлекательный катодный материал высокой емкости для натрий-ионных аккумуляторов» . Журнал источников энергии . 359 : 277–284. Бибкод : 2017JPS...359..277L . дои : 10.1016/j.jpowsour.2017.05.069 .
- ^ Перейти обратно: а б с Рао, Руохуэй; Чен, Лонг; Су, Цзин; Цай, Шитенг; Ван, Шэн; Чен, Чжунсюэ (2024). «Проблемы и проблемы, стоящие перед практическим применением водных натрий-ионных батарей» . Энергия батареи . 3 (1). дои : 10.1002/bte2.20230036 . ISSN 2768-1688 .
- ^ Ян, Чжэньго; Чжан, Цзяньлу; Кинтнер-Мейер, Майкл К.В.; Лу, Сяочуань; Чой, Дайвон; Леммон, Джон П.; Лю, Цзюнь (11 мая 2011 г.). «Электрохимическое хранение энергии для зеленой сети». Химические обзоры . 111 (5): 3577–3613. дои : 10.1021/cr100290v . ISSN 0009-2665 . ПМИД 21375330 . S2CID 206894534 .
- ^ Петерс, Йенс Ф.; Пенья Крус, Александра; Вейль, Марсель (2019). «Изучение экономического потенциала натрий-ионных аккумуляторов» . Батареи . 5 (1): 10. doi : 10.3390/batteries5010010 .
- ^ «Цены на аккумуляторные батареи впервые в 2020 году опустились ниже 100 долларов за киловатт-час, тогда как среднерыночный показатель составляет 137 долларов за киловатт-час» . Блумберг НЭФ. 16 декабря 2020 г. Проверено 15 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Монгирд К., Фотедар В., Вишванатан В., Коритаров В., Бальдуччи П., Хаджериуа Б., Алам Дж. (июль 2019 г.). Отчет о характеристиках технологий хранения энергии и затрат (PDF) (pdf). Министерство энергетики США. п. иикс . Получено 15 марта.
- ^ Перейти обратно: а б Авраам, К.М. (23 октября 2020 г.). «Насколько натрий-ионные аккумуляторы сравнимы с литий-ионными аналогами?» . Энергетические письма ACS (pdf). 5 (11). Американское химическое общество: 3546. doi : 10.1021/acsenergylett.0c02181 .
- ^ Перейти обратно: а б Автомобильные литий-ионные аккумуляторы: текущее состояние и перспективы на будущее (отчет). Министерство энергетики США. 01.01.2019. п. 26 . Проверено 15 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Мэй, Джеффри Дж.; Дэвидсон, Алистер; Монахов, Борис (01.02.2018). «Свинцовые аккумуляторы для хранения энергии: обзор» . Журнал хранения энергии . 15 : 145–157. Бибкод : 2018JEnSt..15..145M . дои : 10.1016/j.est.2017.11.008 . ISSN 2352-152X .
- ^ Перейти обратно: а б «CATL представляет свою новейшую революционную технологию, выпустив первое поколение натрий-ионных аккумуляторов» . www.catl.com . Проверено 24 апреля 2023 г.
- ^ «CATL начнет массовое производство натрий-ионных аккумуляторов в следующем году» . 29 октября 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Натрий-ионные аккумуляторы диверсифицируют индустрию хранения энергии» . ИДТехЭкс . 10 января 2024 г. Проверено 11 мая 2024 г.
- ^ «Руководство по техническим характеристикам продукта» (PDF) . Компания «Троянские батареи». 2008. Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2013 г. Проверено 9 января 2014 г.
- ^ «Полное руководство по сравнению литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов — Power Sonic» .
- ^ Испытание литий-ионной батареи – Публичный отчет 5 (PDF) (pdf). ИТП Возобновляемые источники энергии. Сентябрь 2018. с. 13 . Проверено 17 марта 2021 г.
Данные показывают, что все технологии обеспечивают КПД постоянного тока в пределах 85–95 %.
- ^ Акиниеле, Дэниел; Беликов, Юрий; Леврон, Йоаш (ноябрь 2017 г.). «Технологии хранения аккумуляторов для электроприборов: влияние на автономные фотоэлектрические системы» . Энергии . 10 (11): 13. дои : 10.3390/en10111760 . Проверено 17 марта 2021 г.
Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют ... КПД туда и обратно (RTE) ~ 70–90%.
- ^ Ма, Шуай (декабрь 2018 г.). « Температурный эффект и термическое воздействие в литий-ионных аккумуляторах: обзор » . Прогресс в естественных науках: Materials International (pdf). 28 (6): 653–666. дои : 10.1016/j.pnsc.2018.11.002 . S2CID 115675281 .
- ^ Хатчинсон, Ронда (июнь 2004 г.). Температурное воздействие на герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы и методы зарядки для продления срока службы (Отчет). Национальные лаборатории Сандии. стр. SAND2004–3149, 975252. doi : 10.2172/975252 . S2CID 111233540 .
- ^ Мюррей, Кэмерон (3 августа 2023 г.). « Первый в мире» проект создания натрий-ионной батареи сетевого масштаба в Китае вводится в коммерческую эксплуатацию» . Энерго-Хранение.Новости .
- ^ «Основные успехи в использовании батарейного материала исследователей Уппсальского университета - Уппсальский университет» . www.uu.se. 8 июня 2022 г. Проверено 29 июня 2023 г.
- ^ «Исследователи разрабатывают аккумулятор для электромобиля, изготовленный из морской воды и дерева» . Международная организация по технологиям электрических и гибридных автомобилей . 17.06.2021 . Проверено 29 июля 2021 г.
- ^ «Clarios и Altris объявляют о соглашении о сотрудничестве в целях продвижения технологии устойчивых натрий-ионных аккумуляторов» . По умолчанию . Проверено 24 января 2024 г.
- ^ «BYD и Huaihai обсуждают планы строительства завода по производству натрий-ионных аккумуляторов» . lectrive.com . 20 ноября 2023 г. Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Китайская компания CATL представляет натрий-ионную батарею – впервые для крупного производителя автомобильных аккумуляторов» . Рейтер . 2021-07-29 . Проверено 7 ноября 2021 г.
- ^ Ликиардопулу, Лоанна (10 ноября 2021 г.). «3 причины, по которым натрий-ионные аккумуляторы могут свергнуть литий» . ТНВ . Проверено 13 ноября 2021 г.
- ^ «Reliance приобретает Фарадион за 100 миллионов фунтов стерлингов» . lectrive.com . 18 января 2022 г. Проверено 29 октября 2022 г.
- ^ WO2016027082A1 , Баркер, Джереми и Райт, Кристофер Джон, «Хранение и/или транспортировка натрий-ионных элементов», выпущено 25 февраля 2016 г., подано компанией Faradion Limited 22 августа 2014 г.
- ^ «Фарадион объявляет о сотрудничестве и лицензионном соглашении с AMTE Power» . Фарадион . 10 марта 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г.
- ^ «Сверхбезопасный AMTE A5» (PDF) . Май 2020 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2020 г. Проверено 14 октября 2021 г.
- ^ «Данди, выступающий в роли пионера аккумуляторных батарей, AMTE Power, приближается к британскому «гигафабрике»» . www.scotsman.com . 5 октября 2021 г. Проверено 7 ноября 2021 г.
- ^ Рудола, Ашиш; Ренни, Энтони-младший; Хип, Ричард; Мейсами, Сейед Шаян; Лоубридж, Алекс; Маццали, Франческо; Сэйерс, Рут; Райт, Кристофер Дж.; Баркер, Джерри (2021). «Коммерциализация натрий-ионных батарей с высокой плотностью энергии: путь и перспективы Фарадиона» . Журнал химии материалов А. 9 (13): 8279–8302. дои : 10.1039/d1ta00376c . ISSN 2050-7488 . S2CID 233516956 .
- ^ Tesla Domain (6 ноября 2022 г.). Эта натриевая батарея из Великобритании грозит навсегда изменить индустрию электромобилей! , получено 27 ноября 2022 г.
- ^ Индия, Мост. «Домашняя страница Bridge India» . Bridgeindia.org.uk . Мост Индия . Проверено 17 августа 2023 г.
- ^ Рудола, Ашиш (24 ноября 2019 г.). «Будущее экологически чистого транспорта: натрий-ионные аккумуляторы» . Bridgeindia.org.uk . Мост Индия, Фарадион . Проверено 17 августа 2023 г.
- ^ «Первая батарея Фарадиона установлена в Австралии» . 5 декабря 2022 г.
- ^ «Hina Battery становится первым производителем аккумуляторов, который использует натрий-ионные аккумуляторы в электромобилях в Китае» . Batterynews.com . 23 февраля 2023 г. Проверено 23 февраля 2023 г.
- ^ «Натрий-ионный аккумулятор Power Bank работает в Восточном Китае - Китайская академия наук» . английский.cas.cn . Проверено 5 сентября 2019 г.
- ^ Джонсон, Питер (27 декабря 2023 г.). «Производитель электромобилей, поддерживаемый Volkswagen, представил первый электромобиль с питанием от натрий-ионной батареи» . Электрек . Проверено 31 декабря 2023 г.
- ^ Макди, Макс (6 января 2024 г.). «JAC Group поставляет первые электромобили с натрий-ионной батареей» . АренаЕВ . Проверено 11 января 2024 г.
- ^ «KPIT Tech запускает технологию натрий-ионных аккумуляторов» . Таймс оф Индия . 13 декабря 2023 г.
- ^ «KPIT внедряет первую в Индии технологию натрий-ионных аккумуляторов и планирует получить прибыль в течение года» . Маниконтроль . 13 декабря 2023 г.
- ^ «Акции KPIT Tech растут; вот что способствует этому росту» . Зи Бизнес . 13 декабря 2023 г.
- ^ Патель, Прачи (10 мая 2021 г.). «Натрий-ионные аккумуляторы готовы заменить крупномасштабные литий-ионные приложения» . IEEE-спектр . Проверено 29 июля 2021 г.
- ^ «Natron сотрудничает с Clarios в области массового производства натрий-ионных аккумуляторов» . По умолчанию . Проверено 24 января 2024 г.
- ^ «Натрий улучшит аккумуляторы к 2020 году» . 2017 год с CNRS . 26 марта 2018 г. Архивировано из оригинала 18 апреля 2020 г. Проверено 5 сентября 2019 г.
- ^ Бру, Тибо; Фаут, Франсуа; Холл, Никита; Шатильон, Йоханн; Бьянкини, Маттео; Бамин, Тахья; Лериш, Жан-Бернар; Суард, Эммануэль; Карлье, Дэни; Рейнье, Иван; Симонин, Лоик; Маскелье, Кристиан; Крогенек, Лоуренс (апрель 2019 г.). «Высокая производительность Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3 с углеродным покрытием в натрий-ионных батареях» . Малые методы . 3 (4): 1800215. doi : 10.1002/smtd.201800215 . ISSN 2366-9608 . S2CID 106396927 .
- ^ Понруш, Александр; Дедривер, Реми; Монти, Дэмиен; Демет, Атиф Э.; Атеба Мба, Жан Марсель; Крогенек, Лоуренс; Маскелье, Кристиан; Йоханссон, Патрик; Паласин, М. Роза (2013). «На пути к натрий-ионным батареям с высокой плотностью энергии посредством оптимизации электролита» . Энергетика и экология . 6 (8): 2361. doi : 10.1039/c3ee41379a . ISSN 1754-5692 .
- ^ Холл, Н.; Булино, С.; Крогенек, Л.; Лонуа, С.; Маскелье, К.; Симонин Л. (13 октября 2015 г.). «Способ получения дисперсного материала Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3 , заявка на патент США № 2018/0297847» (PDF) .
- ^ «Тиамат» .
- ^ Перейти обратно: а б «Публичное объявление о коммерциализации натрий-ионных аккумуляторов» . Проверено 29 ноября 2023 г.
- ^ «Водно-электролитный накопитель энергии» .
- ^ «Корпус и модуль крупноформатного электрохимического накопителя энергии» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Ма, Бинъюань; Ли, Ёнджу; Бай, Пэн (2021). «Динамическая стабильность межфазной границы, подтвержденная микроскопическими экспериментами с оптическими операндами, обеспечивает высокую скорость удерживания безанодных полных металлических натрий-элементов» . Передовая наука . 8 (12): 2005006. doi : 10.1002/advs.202005006 . ISSN 2198-3844 . ПМЦ 8224441 . ПМИД 34194939 .
- Вундерлих-Пфайффер, Франк (19 апреля 2023 г.). «На-ион: аккумулятор, стоящий своих денег?» . intercalationstation.substack.com . Проверено 28 апреля 2023 г.
- Ву, Билли (3 января 2024 г.). Натрий-ионные аккумуляторы – недорогое будущее хранения энергии? (Подкаст) . Проверено 5 января 2024 г.