Sodíková baterie NaB

Getting your Trinity Audio player ready...

Sodíkové baterie se stávají stále žhavějším tématem v oblasti energetiky a akumulace energie. Představují totiž potenciální alternativu k dnes dominantním lithium-iontovým bateriím, a to zejména díky dostupnosti a nižší ceně sodíku. Pojďme se podívat na to, co sodíkové baterie jsou, jak fungují a jaké jsou jejich výhody a nevýhody.

Princip fungování

Sodíkové baterie fungují na podobném principu jako lithium-iontové baterie. Během nabíjení se ionty sodíku pohybují z kladné elektrody na zápornou elektrodu a během vybíjení se tento proces obrací. Klíčovým rozdílem je použití sodíku namísto lithia.

Hlavní vlastnosti

Sodíkové baterie mají menší energetickou hustotu, než-li lithiové baterie. V poslední době však dohází k posunu technologie výroby a energetická hustota se tak zvyšuje. Sodíkové baterie se vyznačují výbornou stabilitou a jsou tedy velmi bezpečné nedochází i nich k hoření. Sodíkové baterie mají lineární vybíjecí křivku a lze tedy dobře sledovat stav nabití/vybití baterie. Tyto baterie lze vybíjet do stavu, kdy již nedávají napětí a tedy nejsou náročné na řízení (BMS). Sodík je na zemi asi tak 1000 krát více zastoupený, než-li lithium. S tím je spojena i cena, která je u těchto baterií nižší než-li lithiové baterie. Stejně tak při výrobě nejsou potřeba vzácnější kovy a dostupnost jednotlivých součástí není tedy tak kritická na materiály. Sodíkové baterie nejsou tak náročné na okolní teplotu a jsou schopny fungovat i v nízkých teplotách.

Typ baterie	Sodíková NaB	Lithium-ion NMC	Lithium-ion LiFePo
Energetická hustota	160 Wh	220 Wh	180 Wh
Počet cyklů	4000	1000-2000	3000+
Napětí	3,7	3,6 V	3,2 V
Náchylnost na nízké teploty	NE	ANO	ANO
Hořlavost	NE	ANO	Za určitých okolností

Porovnání jednotlivých technologií baterií:

Výhody sodíkových baterií

• Dostupnost a cena: Sodík je mnohem hojnější než lithium, což znamená, že sodíkové baterie by mohly být levnější na výrobu. Uvažuje se, že cena by měla být o 20% – 30% nižší než-li LFP baterie
• Bezpečnost: Sodíkové baterie jsou obecně považovány za bezpečnější než lithium-iontové baterie, a to zejména z hlediska rizika požáru.
• Výkon při nízkých teplotách: Sodíkové baterie si udržují svůj výkon i při nízkých teplotách, což je výhodné v chladnějších klimatických podmínkách.
• Udržitelnost: Sodík je hojně rozšířený a jeho těžba má menší dopad na životní prostředí než těžba lithia.
• Mohou být vybity do 0 V: Nevadí jim podvybití, vhodné pro skladování a manipulaci
• Dobrá recyklovatelnost: recyklace těchto baterií je jednodušší než-li u lithiových baterií

Nevýhody sodíkových baterií

• Nižší energetická hustota: Sodíkové baterie mají obvykle nižší energetickou hustotu než lithium-iontové baterie, což znamená, že pro stejné množství energie jsou větší a těžší.
• Životnost: Stále probíhá výzkum s cílem zlepšit životnost sodíkových baterií.
• Vývoj: Technologie sodíkových baterií je stále v rané fázi vývoje ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi.

Použití

Sodíkové baterie mají potenciál pro širokou škálu aplikací, včetně:

• Skladování energie z obnovitelných zdrojů: pro skladování energie ze solární a větrná energie
• Elektrická vozidla: zejména v segmentech, kde není klíčová vysoká dojezdová vzdálenost
• Stacionární úložiště: energie pro domácnosti a průmysl

Výhled do budoucna

Vývoj sodíkových baterií rychle postupuje a očekává se, že v nadcházejících letech se objeví na trhu komerční produkty. Jejich nižší cena a větší dostupnost by mohly způsobit revoluci v oblasti skladování energie a urychlit přechod na udržitelnější energetiku.

Sources:

https://www.flashbattery.tech/en/blog/sodium-batteries

https://www.iberdrola.com/sustainability/environment/energy-efficiency/sodium-ion-batteries

https://sodiumbatteryhub.com

https://www.batterydesign.net/