Kostnadseffektiva natriumbatterier förväntas ersätta litiumbatterier

Natriumjonbatterier dyker stilla fram som en högprofilerad ny energilagringsteknik. Jämfört med de välkända litiumjonbatterierna har natriumjonbatterier många spännande funktioner och potential. Natriumresurser är relativt rikliga och allmänt tillgängliga. Natriumbatterier fungerar också bra när det gäller energilagringstäthet och kan användas inom många områden inklusive elfordon.

Princip och definition av natriumjonbatteri

Natriumjonbatterier är en laddningsbar batteriteknik som liknar litiumbatterier, men de skiljer sig mycket i råvaror. Natriumjonbatterier använder natriumjoner för att överföra laddning mellan batteriets positiva och negativa elektroder för att lagra och frigöra energi, medan litiumjonbatterier använder litiumjoner för laddningsöverföring.

När ett natriumjonbatteri laddas lämnar natriumjoner det positiva elektrodmaterialet och rör sig genom elektrolyten in i det negativa elektrodmaterialet för lagring. Denna process är reversibel, vilket innebär att natriumjonbatterier kan laddas och laddas ur många gånger. När den lagrade energin behöver frigöras, fungerar batteriet i omvänd riktning, med natriumjoner som frigörs från det negativa materialet och återförs till det positiva materialet genom elektrolyten, vilket skapar en elektrisk ström.

Däremot är fördelen med natriumjonbatterier den breda tillgängligheten och relativt låga kostnaden för natriumresurser, och natriums rikliga närvaro i jordskorpan gör det till ett mer hållbart alternativ. Litiumresurser är relativt knappa, och brytning och bearbetning av litium kan också ha vissa effekter på miljön. Därför är natriumjonbatterier ett grönare alternativ när man överväger hållbarhet.

Natriumjonbatterier är dock fortfarande i de tidiga stadierna av utveckling och kommersialisering, och det finns fortfarande vissa produktionsutmaningar jämfört med litiumjonbatterier, såsom större storlek, tyngre vikt och långsammare laddnings- och urladdningshastigheter. Men med teknikens framsteg och djupgående forskning förväntas natriumjonbatterier bli en batteriteknik med breda tillämpningsmöjligheter.

De absoluta fördelarna med natriumjonbatterier

En betydande fördel med natriumjonbatterier är deras låga kostnad, en klar fördel jämfört med litiumbatterier. Litiumbatterier använder litium som råmaterial, och priset på litium har förblivit högt, vilket gör brytning och bearbetning av litiummetall till en extremt lönsam verksamhet. Produktionskostnaden för litiummetall per ton är cirka 5 000 USD till 8 000 USD.

Det är värt att notera att $5 000 till $8 000 bara är kostnaden för att bryta och producera litium, och marknadspriset på litium är mycket högre än denna siffra. Litium säljs på marknaden för mer än tio gånger så mycket, enligt offentliga uppgifter från ett New York-baserat private equity-företag som investerar i elfordonsindustrin.

Om man tar USA som exempel, med tanke på de enorma vinstmarginalerna, är investerare och banker ivriga att investera eller låna ut till litiumbrytning eller litiumbearbetningsprojekt. Förenta staterna ger till och med tiotals miljoner dollar i bidrag till litiumprospektörer och processorer. Litium är inte ovanligt på jorden, men det ansågs inte vara särskilt värdefullt förrän försäljningen av elbilar började ta fart.

När efterfrågan skjuter i höjden försöker industrin att öppna nya gruvor och bearbetningsanläggningar ökar sin kapacitet att bearbeta malmen. Priset på litium har skjutit i höjden och bildar gradvis en monopolmarknad. Biltillverkare har också börjat oroa sig för litiumbrist och stigande priser. Även stora biltillverkare som Tesla kommer direkt att engagera sig i litiumbranschen. Biltillverkarnas oro över råmaterialet litium gav upphov till natriumjonbatterier.