Эрчим хүч хадгалах хурдацтай хөгжиж буй ертөнцөд хоёр төрлийн батерей гарчиг болж байна.Натрийн ионы батерей (SIBs)мөнЛити-төмөр-фосфатын батерей (LFP батерей)Натрийн батерейны технологи болон литийн батерейны технологи хоёулаа ирээдүйтэй технологи боловч тэдгээр нь өөр өөр хэрэглээнд тохиромжтой болгодог өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Энэ нийтлэлд бид натри-ион болон лити-төмөр-фосфатын батерей гэж юу болохыг судалж, дараа нь сүүлийн үеийн судалгааны үр дүнд үндэслэн тэдгээрийн ялгааг харьцуулах болно.
Натрийн ионы батерей (SIB) гэж юу вэ?
Натрийн ионы батерей (SIBs)нь натрийн ион (Na+)-ийг цэнэг зөөгч болгон ашигладаг цэнэглэдэг батерейны нэг төрөл юм. Натри нь элбэг бөгөөд хямд тул SIB-ийг литийг орлох шинэ батерейны технологи болгож байна.
SIB нь ихэвчлэн анодын материал болгон хатуу нүүрстөрөгчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь LIB-д түгээмэл хэрэглэгддэг бал чулуунаас өөр юм. Катодын материалууд өөр өөр байж болох ч тэдгээр нь ихэвчлэн литийн ионуудтай харьцуулахад натрийн ионы том хэмжээтэйг багтаахаар бүтээгдсэн байдаг.
LFP батерей (Лити-төмөр-фосфатын батерей) гэж юу вэ?
Лити-төмөр-фосфатын батерей (LFP батерей)нь катодын материал болгон литийн төмрийн фосфат (LiFePO4) ашигладаг лити-ион батерейны хадгалах дэд төрөл юм.
Литиум LiFePO4 батерей нь дулааны тогтвортой байдал, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, аюулгүй байдгаараа алдартай.
Эдгээрийг цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EV), сэргээгдэх эрчим хүчний хадгалалт болон аюулгүй байдал, урт наслалт чухал ач холбогдолтой бусад хэрэглээнд өргөн ашигладаг.
Натрийн ионы батерей ба литийн ионы батерей
Зураг: Мюнхений Техникийн Их Сургууль (TUM), Эрчим хүчний эх үүсвэрийн сэтгүүл, CC BY 4.0
| Харьцуулах шалгуурууд | Натрийн ионы батерей | Лити-төмөр-фосфатын батерей |
| Цахилгааны гүйцэтгэл | - Цэнэглэх төлөв (SOC) болон температурт илүү мэдрэмтгий. - Импульсийн эсэргүүцэл ба импеданс нь бага SOC үед мэдэгдэхүйц нэмэгддэг (<30%) боловч өндөр SOC үед буурдаг. | - SOC болон температураас хамгийн бага хамааралтай. - Өөр өөр SOC болон температурын нөхцөлд тогтвортой эсэргүүцэл ба импеданс. |
| Анодын материал | Хатуу нүүрстөрөгчийг анодын материал болгон ашигладаг бөгөөд натрийн ионы интеркаляци ба деинтеркаляцид тохиромжтой. | Анодын материал болгон бал чулууг ашигладаг бөгөөд литийн ионы интеркаляци ба деинтеркаляцид тохиромжтой. |
| Үр ашиг ба эрчим хүчний алдагдал | - Үр ашиг нь НӨАТ-аас ихээхэн хамааралтай. - 50%-100% SOC-ийн хооронд циклээр ажиллуулахад эрчим хүчний алдагдал мэдэгдэхүйц буурсан. | - Үр ашиг нь SOC-оос бага хамааралтай. - Олон төрлийн SOC-д тогтвортой үр ашгийг хадгалдаг. |
| Зардал ба материалын элбэг дэлбэг байдал | - Натри нь элбэг бөгөөд өртөг багатай тул өртгийн хувьд давуу талтай. - Технологи болон үйлдвэрлэлийн процессууд хөгжиж байгаа нь богино хугацааны зардлын ашгийг нөхөж болзошгүй юм. | - Лити харьцангуй ховор бөгөөд илүү үнэтэй. - Төлөвшсөн үйлдвэрлэлийн процессууд болон тогтсон хангамжийн сүлжээ нь богино хугацаанд өртөг өрсөлдөх чадвартай болгодог. |
| Аппликейшнүүд | - Цахилгаан эрчим хүчний хадгалалт гэх мэт өртөг өндөртэй хэрэглээнд тохиромжтой. - Жин болон хэмжээ нь тийм ч чухал биш хэрэглээнд тохиромжтой. | - Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, нарны эрчим хүчний хадгалалт гэх мэт өндөр аюулгүй байдал, тогтвортой байдал шаарддаг хэрэглээнд тохиромжтой. - Урт хугацааны ашиглалтын хугацаа болон өндөр найдвартай байдал шаарддаг хувилбаруудад тохиромжтой. |
| Температурын мэдрэмж | - Бага эсвэл өндөр температурт гүйцэтгэл илүү их хэлбэлздэг. - Температурын өөрчлөлт нь эсэргүүцэл ба импеданст мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг. | - Өргөн температурын хүрээнд тогтвортой гүйцэтгэл. - Температурын өөрчлөлт нь гүйцэтгэлд хамгийн бага нөлөө үзүүлдэг. |
| Эрчим хүчний нягтрал | - Эрчим хүчний нягтрал багатай, эрчим хүчний нягтрал чухал хүчин зүйл биш тохиолдолд тохиромжтой. | - Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл гэх мэт өндөр эрчим хүчний нягтрал шаарддаг хэрэглээнд тохиромжтой, өндөр эрчим хүчний нягтралтай. |
| Аюулгүй байдал | - Аюулгүй байдал сайн боловч хатуу нүүрстөрөгчийн анод нь гистерезис үүсгэж болзошгүй. | - Маш сайн аюулгүй байдал, өндөр дулааны тогтвортой байдал, дулааны алдагдлаас хамгаалах эрсдэл багатай. |
| Судалгаа ба хөгжүүлэлт | - Технологи нь хөгжүүлэлтийн шатандаа явж байгаа бөгөөд судалгаа нь гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд анод болон катодын материалыг оновчтой болгоход чиглэгдэж байна. | - Эрчим хүчний нягтралыг цаашид сайжруулах, зардлыг бууруулахад чиглэсэн судалгаа бүхий боловсорсон технологи. |
Хураангуй:
- ⭐Натрийн ионы батерей (SIBs) өртөг болон материалын элбэг дэлбэг байдлын хувьд давуу талтай боловч температур болон SOC-д илүү мэдрэмтгий тул гүйцэтгэлийн шаардлага багатай өртөг мэдрэмтгий хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
- ⭐LiFePO4 нарны батерей тогтвортой байдал, аюулгүй байдал, үр ашгийн хувьд онцгой бөгөөд өндөр гүйцэтгэл, аюулгүй байдал, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа шаарддаг хэрэглээнд тохиромжтой.
Энэ хүснэгтэд хоёр батерейны технологийн харьцуулалтыг тодорхой бөгөөд ойлгомжтой байдлаар харуулсан бөгөөд шийдвэр гаргагчдад тодорхой хэрэгцээнд үндэслэн хамгийн тохиромжтой сонголтыг сонгоход тусалдаг.
Дүгнэлт
Натрийн ион болонлитийн ион фосфатын батерейөвөрмөц давуу болон бэрхшээлтэй байдаг. Натрийн батерей нь натрийн элбэг дэлбэг байдлаас шалтгаалан бага өртөгтэй байх боломжийг олгодог боловч SOC болон температурын өөрчлөлтөд илүү мэдрэмтгий байдаг бөгөөд энэ нь тэдний үр ашигт нөлөөлж болзошгүй юм. Нөгөөтэйгүүр,LiFePO4 литийн батерейтогтвортой гүйцэтгэл, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, өндөр аюулгүй байдлыг хангадаг тул найдвартай байдал чухал ач холбогдолтой олон төрлийн хэрэглээнд тохиромжтой.
Судалгаа үргэлжилж байгаа тул хоёр технологийн цаашдын дэвшил гарч, шинэ хэрэглээ, гүйцэтгэлийг сайжруулах боломжтой гэж бид үзэж байна. Одоогоор натри-ион болонлитийн фосфатын батерейөртөг, гүйцэтгэл, аюулгүй байдлын асуудлууд зэрэг хэрэглээний тодорхой шаардлагаас хамаарна.
Эдгээр хоёр төрлийн батерейны ялгааг ойлгосноор компаниуд цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, сэргээгдэх эрчим хүчний хадгалалт эсвэл бусад хэрэглээнд зориулж батерей үйлдвэрлэж байгаа эсэхээс үл хамааран аль технологи нь тэдний хэрэгцээнд хамгийн сайн тохирох талаар илүү мэдээлэлтэй шийдвэр гаргах боломжтой.
▲ Батерейны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл энд дарна уу:https://www.youth-power.net/faqs/Литиум LiFePO4 батерейтай холбоотой аливаа асуулт эсвэл асуулт байвал бидэнтэй холбоо барина уу.sales@youth-power.net.