लिथियम आयन बॅटरी आणि सोडियम आयन बॅटरीमधील फायदे आणि तोटे यांची तुलना.इलेक्ट्रिक वाहने, ऊर्जा साठवणूक आणि ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स या तीन उद्योगांमध्ये चीनच्या बॅटरीचा वापर प्रामुख्याने केला जातो.या तीन दिशांच्या आसपास, विशेषत: अलिकडच्या वर्षांत, लिथियम-आयन बॅटरीवर लक्ष केंद्रित करून इलेक्ट्रिक वाहने आणि ऊर्जा संचयन क्षेत्र वेगाने विकसित झाले आहे.लिथियमच्या तुलनेत, सोडियम मोठ्या प्रमाणावर निसर्गात अस्तित्वात आहे आणि ते मिळवणे तुलनेने सोपे आहे, परंतु सोडियम आयन बॅटरीच्या सुरुवातीच्या प्रोटोटाइपमध्ये कमी कार्यक्षमता आणि कमी आयुष्याची वैशिष्ट्ये आहेत.आता, सोडियम आयन बॅटरी एक नवीन आशादायक दिशा बनली आहे.हा लेख लिथियम-आयन बॅटरी आणि सोडियम आयन बॅटरीचे फायदे आणि तोटे यांचे विश्लेषण करतो.
सोडियम आयन बॅटरीचे कार्य तत्त्व आणि फायदे
तत्त्व:चार्ज आणि डिस्चार्ज प्रक्रियेत, Na + दोन इलेक्ट्रोड्समध्ये एम्बेड केले जाते आणि पुढे मागे काढले जाते: चार्जिंग दरम्यान, Na + सकारात्मक इलेक्ट्रोडमधून काढून टाकला जातो आणि इलेक्ट्रोलाइटद्वारे नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये एम्बेड केला जातो;डिस्चार्ज करताना हे उलट आहे.
फायदे:
(१) सोडियम मीठाचा कच्चा माल मुबलक आणि स्वस्त असतो.लिथियम-आयन बॅटरीच्या टर्नरी कॅथोड सामग्रीच्या तुलनेत, कच्च्या मालाची किंमत निम्म्याने कमी होते;
(२) सोडियम मिठाच्या वैशिष्ट्यांमुळे, खर्च कमी करण्यासाठी कमी एकाग्रता इलेक्ट्रोलाइट (समान एकाग्रतेच्या इलेक्ट्रोलाइटसह, सोडियम मिठाची चालकता लिथियम इलेक्ट्रोलाइटपेक्षा सुमारे 20% जास्त असते) वापरण्याची परवानगी आहे;
(3) सोडियम आयन अॅल्युमिनियमसह मिश्रधातू तयार करत नाहीत.अॅल्युमिनियम फॉइलचा वापर नकारात्मक इलेक्ट्रोडसाठी संग्राहक म्हणून केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे किंमत सुमारे 8% आणि वजन सुमारे 10% कमी होऊ शकते;
(4) सोडियम आयन बॅटरीच्या डिस्चार्ज वैशिष्ट्यांमुळे, सोडियम आयन डिस्चार्जला परवानगी नाही.सोडियम आयन बॅटरीची उर्जा घनता 100wh/kg पेक्षा जास्त आहे, जी लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीशी तुलना करता येते, परंतु त्याचा खर्च फायदा स्पष्ट आहे, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा संचयनामध्ये पारंपारिक लीड-ऍसिड बॅटरी बदलणे अपेक्षित आहे.

लिथियम आयन बॅटरी आणि सोडियम आयन बॅटरीमधील फायदे आणि तोटे यांची तुलना
1. बॅटरीचे अंतर्गत चार्ज वाहक वेगळे आहेत.लिथियम बॅटरी सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड्समधील लिथियम आयनच्या हालचाली आणि रूपांतरणाद्वारे चार्ज आणि डिस्चार्ज केली जाते, तर सोडियम आयन बॅटरी सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड्समधील सोडियम आयनच्या एम्बेडिंग आणि स्ट्रिपिंगद्वारे चार्ज आणि डिस्चार्ज केली जाते.खरं तर, दोघांच्या कार्याची तत्त्वे समान आहेत.
2. आयन त्रिज्यामधील फरकामुळे, सोडियम आयन बॅटरीची कार्यक्षमता लिथियम आयन बॅटरीपेक्षा खूपच कमी आहे;लिथियम आयनचे नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट बनवू शकते, परंतु सोडियम आयन ग्रेफाइटमध्ये क्वचितच एम्बेड / एम्बेड केले जाऊ शकते आणि क्षमता खूपच लहान आहे;इतर कार्बन सामग्री उपचारानंतर सुमारे 300 MAH पर्यंत पोहोचू शकते;पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोडमध्ये आयनची क्षमता खूपच लहान आहे, फक्त 100 MAH पेक्षा जास्त;सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये सोडियम आयन इंटरकलेशन / डी इंटरकलेशनचा प्रतिकार खूप मोठा आहे, जो मोठ्या त्रिज्यामधून येतो;खराब रिव्हर्सिबिलिटी आणि मोठ्या अपरिवर्तनीय क्षमतेचे नुकसान.

चीनमधील सोडियम आयन बॅटरी उद्योगाची सद्यस्थिती
सोडियम आयन बॅटरी हा एक उदयोन्मुख उद्योग आहे.काळाचा गुलाब फुलण्यासाठी अधिक संशोधन आणि विकासाची आवश्यकता असू शकते.सध्या चीनमध्ये सोडियम बॅटरीच्या औद्योगिकीकरणाला वेग आला आहे.जानेवारी 2019 मध्ये, Anshan मधील Liaoning XingKong सोडियम इलेक्ट्रिक बॅटरी कंपनी, लिमिटेड द्वारे स्वतंत्रपणे विकसित केलेली सोडियम आयन बॅटरी अलीकडेच मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनाच्या टप्प्यात दाखल झाली.जगातील पहिली सोडियम आयन बॅटरी उत्पादन लाइन कार्यान्वित करण्यात आली आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादनानंतर वार्षिक उत्पादन मूल्य 10 अब्ज युआनपेक्षा जास्त होण्याची अपेक्षा आहे.
उद्योगाच्या दृष्टीकोनातून, सोडियम बॅटरीचे औद्योगिकीकरण अद्याप बाल्यावस्थेत आहे.अनेक संशोधन परिणाम केवळ महाविद्यालये आणि विद्यापीठे आणि संशोधन संस्थांमध्ये प्रसारित केले जातात, आणि ते प्रत्यक्षात आणण्यासाठी काही वेळ लागेल – काही संशोधक असेही म्हणतात की पृथ्वीवरील लिथियमचे साठे संपेपर्यंत सोडियम आयन बॅटरीसाठी कोणतीही शक्यता नाही.आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स तंत्रज्ञानाप्रमाणे, सोडियम बॅटरीला सुरुवातीला पसंती दिली जाऊ शकत नाही आणि ती फक्त शैक्षणिक शाळेत प्रसारित केली जाऊ शकते, परंतु एक दिवस त्याचे उत्परिवर्तन होऊ शकते आणि उद्योगात लवकर उतरू शकते.हे खूप शक्य आहे, म्हणून सोडियम बॅटरी खरोखरच पुढे दिसणारे उद्योजक आणि गुंतवणूकदारांचे उच्च लक्ष देण्यास पात्र आहे.
सोडियम आयन बॅटरी ही भविष्यातील ऊर्जा साठवण बॅटरीच्या विकासाची महत्त्वाची दिशा आहे.सोडियम आयन आर अँड डी तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीसह, सोडियम आयन बॅटरीच्या व्यापारीकरणाची प्रक्रिया वेगवान होत राहील.कदाचित आगाऊ या फील्डची मांडणी नवीन ऊर्जा बॅटरीच्या क्षेत्रात आघाडी घेईल अशी अपेक्षा आहे.अर्थात, सोडियम आयन बॅटरी लिथियम बॅटरीची जागा घेतात असे म्हणणे फार लवकर दिसते.