ナトリウムイオン電池：それらは何であり、リチウムよりも優れています

電池の現在と未来

数年前、私たち一人一人が持っていたバッテリーを使用したデバイスは、実際には私たちの手の指で数えることができました。 残りの大多数は、それらを使用できるようにするために家庭またはオフィスのコンセントに依存し続けました。

しかし、今日、すべてが変わっており、奇妙なのは、独自のバッテリーを統合していないデバイスを持っていることです。 そしてもちろん、ユーザーエクスペリエンス、モビリティなどの点でそれは素晴らしいことです。 しかし、業界にとってそれは大きな問題です。 現在の電池の製造に使用されている材料の価格が心配そうに上昇しているためです。

リチウム、コバルト、ニッケルを入手するには、より多くの費用がかかります そしてそれ以上に、バッテリーの大きなブームでさえ来ませんでした。 しかし、自動車部門は電気自動車の提案のために大型バッテリーを必要とするため、まもなくそうなるでしょう。 それで、市場がどのように変化する可能性があり、それが他のデバイスの価格にとって何を意味するのか想像してみてください。

そのため、多くの研究者が、現在最も人気があり、現在使用されているリチウム電池の代替品を探しています。 これがナトリウム電池の誕生であり、Contemporary Amperex Technologyによって開発されたオプションであり、すでに最初の機能バージョンがあります。

ナトリウムイオン電池のしくみ

これまでのところ、前に言ったように、 最も人気のある電池はリチウム電池です 。 これらは、正確には、非常に高いエネルギー密度を提供する能力を持つリチウムイオンを利用しています。 このおかげで、コンポーネントの自律性と耐用年数は、その大きな利点のXNUMXつです。 いくつかの欠点がありますが。

XNUMXつ目は、その製造に使用される材料に影響を与えるものです。 コバルトとリチウムの両方が 供給不足とますます高価 。 この理由と、それらが十分なサイズである場合にそれらの使用が伴う可能性のある他のリスクのために、一部の研究者は代替案に取り組んでいます。

大型のリチウム電池は、最低品質基準を満たしていない場合にも大きなリスクをもたらす可能性があるためです。 それでも、過負荷、打撃、衝撃、および極端な温度にさらされると、重大な事故を引き起こす可能性があります。

このようにして、海と地殻の両方から入手しやすいナトリウムを使った最初の実験が生まれました。 また、現在は数量が多いので安いです。 したがって、それを使用してバッテリーを作成することで、コストを大幅に削減できます。 地球は「収穫」され、抽出されないため、地球の将来のためにより持続可能であるという利点を逃すことはありません。

問題は、これまで最初の提案が劣化の問題とストレージ容量の低下に悩まされていたことです。 もちろん、最初にそれらがどのように機能するかについて簡単に説明します。

ナトリウム電池の背後にある考え方はリチウム電池に似ていますが、ナトリウムに置き換えられているだけです。 このようにして、ナトリウムイオンの形の材料が金属に変換され、銅箔上に配置されます。 それが溶解するとき、それはある点から別の点に移動し、これが（大まかに）エネルギーが生成される方法です。

最初の機能性ナトリウム電池はCATL製です

Now CATLが発表しました それが何であるかを開発したこと ナトリウム電池の第一世代 商用展開の準備ができています。 つまり、それらを必要とするすべてのデバイスで使用する準備ができています。 そして、すべてが電気自動車を指しているようです。

テスラ、トヨタ、BMW、Vokswagenなどのセクターの主要ブランド向けのバッテリーをすでに製造している中国の巨人であるCATLによって作成されたナトリウムまたはNaイオンバッテリーは、車両での動作に重要な優れたエネルギー密度とより高い期間安定性を約束します高温と低温の両方にさらされます。

また、これらのNaバッテリーは、より短い充電時間を提供します。 わずか80分で15％の充電が可能 、これは後で車両に提供する自律性を考えると悪くありません。 これは論理的にリチウムイオンを使用するソリューションを下回りますが、 160Wh/kg 現在のリチウムイオンの200-250Wh / kgと比較して、まったく悪くはありません。

ただし、CATLバッテリーは、セルをナトリウムイオンと組み合わせ、その他のセルをリチウムと組み合わせているようです。 将来のバージョンではさらに改良されますが、問題は最も少ないようです。 利点は、すべてがリチウムで作られているわけではないということです。

したがって、これらすべてで、CATLのアイデアは次のとおりです。 2023年からの大規模生産 すでに最適化された方法で動作しています。 将来の世代においても前進を続け、エネルギー密度を向上させることができるようにすること。