No mundo do almacenamento de enerxía, en rápida evolución, dous tipos de baterías acaparan titulares:Baterías de ións de sodio (SIB)eBaterías de litio-ferro-fosfato (baterías LFP)Tanto a tecnoloxía das baterías de sodio como a de litio son tecnoloxías prometedoras, pero teñen características distintas que as fan axeitadas para diferentes aplicacións. Neste artigo, exploraremos que son as baterías de ións de sodio e de litio-fosfato de ferro e, a continuación, compararemos as súas diferenzas baseándonos en achados de investigacións recentes.
Que son as baterías de ións de sodio (SIB)?
Baterías de ións de sodio (SIB)son un tipo de batería recargable que emprega ións de sodio (Na+) como portadores de carga. O sodio é abundante e barato, o que converte as baterías con basculante de sodio (SIB) nunha nova tecnoloxía de batería para substituír o litio.
Os SIB adoitan empregar carbono duro como material do ánodo, que é diferente do grafito que se emprega habitualmente nos LIB. Os materiais do cátodo poden variar, pero adoitan estar deseñados para acomodar o maior tamaño dos ións de sodio en comparación cos ións de litio.
Que son as baterías LFP (baterías de litio-ferro-fosfato)?
Baterías de litio-ferro-fosfato (baterías LFP)son un subtipo de almacenamento de baterías de ións de litio que usan fosfato de ferro de litio (LiFePO4) como material catódico.
As baterías de litio LiFePO4 son coñecidas pola súa estabilidade térmica, longa vida útil e seguridade.
Úsanse amplamente en vehículos eléctricos (VE), almacenamento de enerxía renovable e outras aplicacións onde a seguridade e a lonxevidade son fundamentais.
Batería de ións de sodio VS batería de ións de litio
Imaxe: Universidade Técnica de Múnic (TUM), Revista de Fontes de Enerxía, CC BY 4.0
| Criterios de comparación | Batería de ións de sodio | Batería de litio-ferro-fosfato |
| Rendemento eléctrico | - Máis sensible ao estado de carga (SOC) e á temperatura. - A resistencia e a impedancia do pulso aumentan significativamente a un SOC baixo (<30 %), pero diminúen a un SOC alto. | - Mínima dependencia do SOC e da temperatura. - Resistencia e impedancia estables en diferentes niveis de SOC e temperatura. |
| Material do ánodo | Emprega carbono duro como material do ánodo, axeitado para a intercalación e desintercalación de ións de sodio. | Usa grafito como material do ánodo, axeitado para a intercalación e desintercalación de ións de litio. |
| Eficiencia e perda de enerxía | - A eficiencia depende en gran medida do SOC. - A perda de enerxía redúcese significativamente cando se cicla entre o 50 % e o 100 % do SOC. | - A eficiencia depende menos do SOC. - Mantén unha eficiencia consistente nunha ampla gama de SOC. |
| Custo e abundancia de materiais | - O sodio é abundante e de baixo custo, o que ofrece posibles vantaxes en termos de custos. A tecnoloxía e os procesos de fabricación aínda están en desenvolvemento, o que pode compensar os beneficios de custos a curto prazo. | - O litio é relativamente escaso e máis caro. - Os procesos de fabricación maduros e a cadea de subministración establecida fan que sexa competitivo en custos a curto prazo. |
| Aplicacións | - Adecuado para aplicacións sensibles ao custo, como o almacenamento de enerxía na rede. - Ideal para aplicacións onde o peso e o tamaño son menos críticos. | - Adecuado para aplicacións que requiren alta seguridade e estabilidade, como vehículos eléctricos e almacenamento de enerxía solar. - Ideal para escenarios que requiren unha longa vida útil e alta fiabilidade. |
| Sensibilidade á temperatura | - O rendemento flutúa máis a temperaturas baixas ou altas. - Os cambios de temperatura afectan significativamente a resistencia e a impedancia. | - Rendemento estable nun amplo rango de temperaturas. - Os cambios de temperatura teñen un impacto mínimo no rendemento. |
| Densidade de enerxía | - Menor densidade de enerxía, axeitada para aplicacións onde a densidade de enerxía non é un factor crítico. | - Maior densidade de enerxía, axeitada para aplicacións que requiren unha alta densidade de enerxía, como os vehículos eléctricos. |
| Seguridade | - Boa seguridade, pero o ánodo de carbono duro pode causar histérese. | - Excelente seguridade, alta estabilidade térmica e baixo risco de fuga térmica. |
| Investigación e Desenvolvemento | - A tecnoloxía aínda está en desenvolvemento, e a investigación céntrase na optimización dos materiais do ánodo e do cátodo para mellorar o rendemento. | - Tecnoloxía madura, con investigación centrada en mellorar aínda máis a densidade enerxética e reducir os custos. |
Resumo:
- ⭐Baterías de ións de sodio (SIB) ofrecen vantaxes en custo e abundancia de materiais, pero son máis sensibles á temperatura e ao carbonato de carbono, o que os fai axeitados para aplicacións sensibles ao custo con requisitos de rendemento menos estritos.
- ⭐Baterías solares LiFePO4 destacan pola súa estabilidade, seguridade e eficiencia, o que os fai ideais para aplicacións que requiren alto rendemento, seguridade e longa vida útil.
Esta táboa ofrece unha comparación clara e intuitiva das dúas tecnoloxías de baterías, axudando aos responsables da toma de decisións a escoller a opción máis axeitada en función das necesidades específicas.
Conclusión
Tanto o ión sodio comobaterías de ións de litio e fosfatoteñen as súas vantaxes e desafíos únicos. As baterías de sodio ofrecen o potencial de custos máis baixos debido á abundancia de sodio, pero son máis sensibles aos cambios no COS e na temperatura, o que pode afectar á súa eficiencia. Por outra banda,baterías de litio LiFePO4proporcionan un rendemento estable, unha longa vida útil e unha alta seguridade, o que os fai ideais para unha ampla gama de aplicacións, especialmente onde a fiabilidade é crucial.
A medida que a investigación continúa, podemos esperar máis avances en ambas as tecnoloxías, o que podería levar a novas aplicacións e a un mellor rendemento. Por agora, a elección entre ións de sodio ebaterías de fosfato de litiodependerá dos requisitos específicos da aplicación, incluíndo consideracións de custo, rendemento e seguridade.
Ao comprender as diferenzas entre estes dous tipos de baterías, as empresas poden tomar decisións máis informadas sobre que tecnoloxía se adapta mellor ás súas necesidades, xa sexa producindo baterías para vehículos eléctricos, almacenamento de enerxía renovable ou outras aplicacións.
▲ Máis información sobre a batería, fai clic aquí:https://www.youth-power.net/faqs/Calquera consulta ou pregunta sobre baterías de litio LiFePO4, non dubide en contactar connosco ensales@youth-power.net.