Vantaggi delle batterie agli ioni di sodio
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Disponibilità delle materie prime: Il sodio è abbondante sulla Terra, a differenza del litio, ed è ampiamente distribuito. Si trova in grandi quantità nell'acqua di mare e in vari minerali, riducendo la dipendenza da regioni geopoliticamente instabili.
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Impatto ambientale: L'estrazione del litio è spesso associata a significativi impatti ambientali, inclusi il consumo d'acqua e la degradazione del suolo. I materiali a base di sodio possono essere estratti e lavorati in modo più ecologico.
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Stabilità termica: Le batterie agli ioni di sodio tendono ad avere una stabilità termica molto migliore rispetto alle batterie agli ioni di litio. Non c'è rischio di surriscaldamento e incendi! Questo è particolarmente importante per le applicazioni in cui la sicurezza gioca un ruolo fondamentale - in particolare per le barche, che sono difficili da spegnere.
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Cellule più grandi e pesanti: Gli ioni di sodio sono più grandi e pesanti delle batterie al litio, il che può portare a pacchi batteria più pesanti e grandi. Questo potrebbe essere problematico in applicazioni in cui peso e spazio sono fattori decisivi.
Funzionamento delle batterie al sodio
Le batterie agli ioni di sodio funzionano secondo un principio simile a quello delle batterie agli ioni di litio. La principale differenza è che gli ioni di sodio (Na⁺) vengono utilizzati come portatori di carica al posto degli ioni di litio (Li⁺). I componenti principali di una batteria agli ioni di sodio sono:
Catodo: Il catodo è realizzato in ossido di sodio-cobalto (NaCoO2), che assorbe gli ioni Na⁺ durante il processo di scarica e li rilascia durante il processo di carica.
Anodo: Di solito si utilizzano carboni duri, carboni morbidi o ossidi metallici come anodo. Nel nostro caso, utilizziamo il carbonio.
Elettrolita: L'elettrolita è generalmente una soluzione salina di sodio disciolta in un solvente organico. Serve come mezzo attraverso il quale gli ioni di sodio si spostano tra l'anodo e il catodo durante i processi di carica e scarica.
Separatore: Il separatore è una membrana microporosa che separa l'anodo dal catodo, consentendo al contempo il flusso degli ioni Na⁺.
Processo di carica e scarica
Carica: Durante il processo di carica, gli ioni di sodio vengono estratti dal catodo e trasportati attraverso l'elettrolita all'anodo, dove vengono incorporati nella struttura dell'anodo.
Scarica: Durante la scarica, gli ioni Na⁺ vengono rilasciati dall'anodo, migrano attraverso l'elettrolita di nuovo al catodo e generano un flusso di elettroni attraverso il circuito esterno, fornendo energia elettrica.
Conclusione sulle batterie al sale
Le batterie agli ioni di sodio sono un'alternativa promettente alle batterie agli ioni di litio, soprattutto in termini di sostenibilità e sicurezza. Tuttavia, la loro minore densità energetica limita attualmente le loro possibilità di utilizzo - almeno per le auto elettriche. Tuttavia, per le barche, le batterie al sale possono già essere utilizzate.
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