나트륨 이온 배터리: 리튬과 비교하여 무엇이며 장점

나트륨 이온 배터리

현재의 칩 부족과 함께 기술 산업의 가장 큰 문제 중 하나는 배터리를 사용하는 것입니다. 이러한 유형의 구성 요소에 대한 수요와 더 큰 자율성과 함께 더 빠른 충전을 제공해야 하는 필요성으로 인해 우리는 현재의 리튬 배터리에 대한 대안을 찾아야 했습니다. 이렇게 최초의 나트륨 배터리 그러나 그들이 실제로 무엇이며 어떤 이점을 가져올 것입니다. 우리는 그것을 본다.

배터리의 현재와 미래

iPhone 12 Pro 대 iPhone 12 Pro Max

몇 년 전만 해도 배터리를 사용하는 우리 각자가 가지고 있던 장치는 실제로 손의 손가락으로 셀 수 있었습니다. 나머지 대다수는 계속해서 가정이나 사무실 전기 콘센트에 의존하여 사용했습니다.

그러나 오늘날 변한 것은 모두 자체 배터리를 통합하지 않는 장치가 있다는 것입니다. 물론 사용자 경험, 이동성 등의 측면에서 훌륭합니다. 그러나 산업계에 있어 이는 중대한 문제입니다. 현재 배터리를 제조하는 데 사용되는 재료가 걱정스럽게 가격이 오르고 있기 때문입니다.

리튬, 코발트 및 니켈을 얻는 데 더 많은 비용이 듭니다. 그리고 더 나아가 배터리의 큰 붐조차 오지 않았습니다. 그러나 자동차 부문은 전기 자동차 제안을 위해 대형 배터리가 필요하기 때문에 곧 그렇게 할 것입니다. 따라서 시장이 어떻게 변할 수 있으며 다른 장치의 가격에 어떤 의미를 가질 수 있는지 상상해 보십시오.

그렇기 때문에 많은 연구자들이 오늘날 가장 인기 있고 사용되는 현재 리튬 배터리의 대안을 찾고 있습니다. 이것이 나트륨 배터리가 탄생한 방법입니다. 이는 다른 회사들과 함께 Contemporary Amperex Technology에서 개발한 옵션이며 이미 첫 번째 기능 버전을 보유하고 있습니다.

나트륨 이온 배터리의 작동 원리

지금까지 우리가 전에 말했듯이, 가장 인기있는 배터리는 리튬 배터리입니다 . 정확히 말하자면, 이들은 매우 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있는 능력을 가진 리튬 이온을 사용합니다. 덕분에 구성 요소의 자율성과 수명이 큰 장점 중 하나입니다. 몇 가지 단점이 있지만.

첫 번째는 제조에 사용되는 재료에 영향을 미치는 것입니다. 코발트와 리튬은 모두 공급 부족 및 점점 더 비싸짐 . 이러한 이유와 크기가 큰 경우 사용할 수 있는 다른 위험 때문에 일부 연구자들은 대안을 연구하고 있습니다.

대형 리튬 배터리는 최소 품질 기준을 충족하지 못하는 경우에도 큰 위험을 초래할 수 있기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 과부하, 타격 또는 충격은 물론 극한의 온도에 노출되면 대형 사고가 발생할 수 있습니다.

이것이 바다와 지각 모두에서 쉽게 얻을 수 있는 물질인 나트륨에 대한 최초의 실험이 탄생한 방법입니다. 또한 현재 저렴한 만큼 양이 많다. 따라서 이를 사용하여 배터리를 만들면 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 지구의 미래를 위해 더 지속 가능하다는 이점을 놓치지 않고 "수확"되고 추출되지 않기 때문입니다.

문제는 지금까지 첫 번째 제안이 성능 저하 문제와 더 낮은 저장 용량을 겪었다는 것입니다. 물론 먼저 작동 방식에 대한 간단한 설명입니다.

나트륨 배터리의 아이디어는 리튬 배터리와 유사하지만 나트륨으로 대체됩니다. 이런 식으로 나트륨 이온 형태의 물질이 금속으로 변형되어 동박 위에 놓입니다. 용해되면 한 지점에서 다른 지점으로 이동하며 이것이 (대략) 에너지가 생성되는 방식입니다.

최초의 기능성 나트륨 배터리는 CATL의 제품입니다.

현재 CATL이 발표한 그것이 무엇을 개발했는지 XNUMX세대 나트륨 배터리 상용 배포 준비. 즉, 이를 필요로 하는 모든 장치에서 사용할 준비가 되어 있습니다. 그리고 모든 것이 전기 자동차를 가리키는 것 같습니다.

이미 Tesla, Toyota, BMW 또는 Vokwagen과 같은 부문의 주요 브랜드용 배터리를 제조하고 있는 중국 거물인 CATL이 만든 나트륨 또는 Na 이온 배터리는 차량 작동에 중요한 우수한 에너지 밀도와 더 큰 기간 안정성을 약속합니다. 고온과 저온에 모두 노출됩니다.

또한 이러한 Na 배터리는 충전 시간이 더 짧습니다. 단 80분 만에 15% 충전 가능 , 나중에 차량에 제공할 자율성을 고려하면 나쁘지 않습니다. 논리적으로 리튬 이온을 사용하는 솔루션 아래에 있지만 160Wh / kg 현재 리튬이온의 200~250Wh/kg에 비하면 전혀 나쁘지 않다.

그러나 CATL 배터리는 셀을 나트륨 이온과 결합하고 다른 셀을 리튬과 결합하는 것으로 보입니다. 문제가 가장 적은 것으로 보이는 향후 버전에서 더욱 개선되었지만. 모든 것이 리튬으로 만들어진 것은 아니라는 장점이 있기 때문입니다.

따라서 이 모든 것과 함께 CATL의 아이디어는 2023년부터 대규모 생산 이미 최적화된 방식으로 운영되고 있습니다. 미래 세대의 에너지 밀도를 계속 발전시키고 향상시킬 수 있습니다.