“Natrium-ionbatterijen kunnen lithium-ion vervangen”

Het onderzoek is gepubliceerd in Science.

Wetenschappers uit verschillende hoeken combineerden hun kennis en expertise om de status van de Na-ion-technologie te beoordelen van materialen tot celontwikkeling en een realistische vergelijking te maken van de belangrijkste prestatie-indicatoren voor natrium-ionbatterijen en Li-ions.  

Natrium-ionbatterijen vertegenwoordingen een alternatieve, goedkope, duurzame en milieuvriendelijkere technologie voor energieopslag. Ze hebben een zekere grondstofvoorraad en worden bovendien beschouwd als een drop-in-technologie die kan profiteren van de reeds bestaande productiefaciliteiten voor Li-ion-batterijen.

Net als Li-gebaseerde systemen komen Na-batterijen in verschillende vormen voor, zoals Na-ion, Na-all-solid-state-batterijen, NaO₂ en Na / S. Terwijl de laatste worden gezien als disruptieve toekomstige technologieën, vertegenwoordigt de Na-ion-technologie een technologie die bijna klaar is om de Li-ion-batterijen in specifieke toepassingen uit te dagen.

In dit onderzoek zijn de meest veelbelovende elektrodematerialen en elektrolytensystemen beoordeeld en zijn prestatiestatistieken uit de academische literatuur gebruikt om prestatie-indicatoren van volledige natriumionencellen te extrapoleren.

De auteurs geven aan dat, met wat ontwikkeling, de huidige beste grondstoffen voor Na-ion-cellen het mogelijk moeten maken om de energiedichtheid van de huidige generatie commerciële Li-ion-cellen te benaderen.

Een van de belangrijkste toepassingsgebieden voor de ontwikkelde prototypes van natrium-ionbatterijen zijn stationaire energieopslagsystemen, waarbij kosten en levensduur twee fundamentele parameters vertegenwoordigen. "Op dit gebied hebben natriumionbatterijen het potentieel om de toekomstige markt te domineren. Elektrische auto’s zijn een potentieel nichegebied", zegt onderzoeker Ivana Hasa.

Verdere technologische verbeteringen zijn nodig om de prestaties te verbeteren, vooral in termen van energiedichtheid. "In vergelijking met de Li-ion-technologie zijn in zeer korte tijd buitengewoon bemoedigende resultaten bereikt met de Na-ion-technologie. Technologische verbetering zal worden bereikt door de fabricage / assemblage van celcomponenten, zoals in de afgelopen dertig jaar is gebeurd voor de LIB-technologie."