Lithium-Ionen-Batterien spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen und wir lieben sie. Gleichzeitig ist Lithium teuer in der Herstellung, heiß und instabil, eine begrenzte Ressource, und seine Gewinnung ist oft mit Problemen in der Lieferkette verbunden.
Batterieforscher und Hersteller suchen eifrig nach nachhaltigeren Alternativen. Eine weitere attraktive Alternative, die sie gefunden haben, ist ein anderes chemisches Element, Natrium.
Warum Lithium dominiert
Lithium und Natrium stehen neben dem Periodensystem. Das bedeutet im Grunde, dass sie ähnliche Eigenschaften aufweisen und beide als Ladungsträger für Batteriezellen verwendet werden können. Markieren Sie den 16. und 17. Juni in Ihrem Kalender!
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Jedes Natriumion ist jedoch größer als das äquivalente Lithiumion. Infolgedessen sind Batterieforscher positiv geladene Elektroden / Pole der Batterie, die genügend Natriumionen aufnehmen können, um der natriumbasierten Batteriezelle die Energiedichte zu verleihen, die zum Betrieb der Batterie benötigt wird.Ich hatte Schwierigkeiten, die Anode herzustellen.
Darüber hinaus ist Lithium das in der Wissenschaft am wenigsten dichte Metall und standardmäßig leichter als Natrium. Gewicht ist ein wichtiger Faktor für den Stromverbrauch und die Reichweite eines Elektrofahrzeugs, daher scheinen schwerere Natriumionen keine gute Wahl zu sein.
Drei Gründe, warum Natrium immer noch faszinierend ist
1. Viel
Natrium ist ein häufig vorkommendes Element, das normalerweise in Soda zerlegt wird, aber es ist im Grunde allgegenwärtig, einschließlich Meerwasser, und ist reichlich vorhanden.
Nach Angaben des Faraday Institutes ist Natrium das siebtreichste Element, 1.200 Mal häufiger als Lithium, aber gleichmäßiger auf der Welt verteilt.
2.2. Es ist billig
Reich an Natrium macht es natürlich zu einer günstigen Option. Auch das Entfernen und Reinigen kostet weniger.
Darüber hinaus können Natriumionenzellen aus reichlich vorhandenen Metallen wie Eisen und Mangan hergestellt werden. Im Gegensatz dazu benötigen Lithium-Ionen-Batterien Kobalt. Kobalt ist ein Metall mit begrenzten geologischen Reserven und mit etwa 28.500 US-Dollar pro Tonne auch der teuerste Teil einer Batterie.
Darüber hinaus können Zellen auf Natriumbasis unter Verwendung vorhandener Batterieausrüstung hergestellt werden, wodurch kostspielige Neukonstruktionen während der Herstellung überflüssig werden. 3. Sicherer
Natriumbatterien funktionieren nicht nur über einen größeren Temperaturbereich (insbesondere in kalten Umgebungen) gut, sie sind auch nicht brennbar und geben im Allgemeinen keine Wärme ab, die zu einer Entzündung von Lithium-Ionen-Batterien führen kann.