Helaas voor de doemdenkers, Natrium als alternatief voor Lithium

[Micele]

https://teslamag.de/news/bericht-cat...ie-tesla-44796

Rapport: CATL wil patent voor goedkope natriumbatterij met Tabless-technologie zoals die van Tesla

Natrium als (veel) goedkoper alternatief voor Lithium is aangemeld door CATL, de grootste Chinese batterijmaker. Ze maken grote sprongen in de ontwikkeling.

Dus i.p.v. Li-ionen die vloeien zijn het Na-ionen die vloeien.

De energieinhoud is wel (veel) lager maar toch zouden ze 160 - 200 Wh/kg halen met de tabless-technologie zoals Tesla.

Maar het is vooral de prijs die telt, eerst 80$/kWh dan naar 30$/kWh bij genoeg massaproductie (dan moet er genoeg vraag naar zijn)

Voor veel goedkopere instapmodellen en EVs waar minder rijbereik gevraagd wordt. En die gaan er massaal komen, zeker in Aziatische markten.

Dus alweer een grote ontgoocheling voor de doemdenkers die al roepen dat de Lithiumprijzen te hoog gaan oplopen door hoge Li-vraag op korte termijn. (en de Li-mijnen niet kunnen volgen).

Als je nog geen batterijpartner hebt, zul je er geen meer vinden en batterijfabrikanten die niet genoeg grondstoffen hebben weten te bemachtigen, zullen de komende jaren problemen krijgen met de bevoorrading. Dit is ongeveer hoe waarnemers de situatie karakteriseren in de snelgroeiende markt voor elektrische autobatterijen, waar CATL uit China en LG Energy Solutions uit Zuid-Korea momenteel strijden om de eerste plaats. Op korte termijn kan met name lithium, dat een onmisbaar onderdeel is van de huidige lithium-ioncellen, krap worden - ook met de LFP-chemie waar Tesla en andere elektrische autofabrikanten in het Westen onlangs naar op zoek waren. Maar misschien kan dit knelpunt ook worden weggewerkt met alternatief materiaal - CATL lijkt er toch al vooruitgang mee te boeken.

CATL met natrium als vervanging voor lithium

Het Chinese bedrijf leverde Tesla als eerste LFP-cellen, die in het land al populair waren. Vanaf eind 2020 kwamen ze eerst in de kleinste Model 3 van de Gigafactory daar (en dus ook naar Europa), gevolgd door de Model Y, en binnenkort zullen ze ook op grote schaal worden toegepast in het Tesla Megapack. Want lithiumijzerfosfaat heeft natuurlijk lithium nodig, maar nikkel noch kobalt als twee andere dure en schaarse grondstoffen die anders nodig zijn.

Nu wil CATL ook het lithium overbodig maken. Afgelopen zomer introduceerde het bedrijf een batterij die in plaats daarvan natriumionen gebruikt (zie foto hierboven). Dit heeft enkele nadelen in de vorm van een nog lagere energiedichtheid. Maar zelfs toen meldde CATL 160 wattuur per kilogram, slechts ongeveer 20 procent minder dan moderne LFP-cellen. En vorige week berichtten Chinese media over een patent dat natrium-ionbatterijen op zijn minst op hetzelfde niveau zou moeten brengen.

In de Tesla Model 3 is LFP-technologie voldoende voor een WLTP-bereik van 491 kilometer - en sommige leveranciers van elektrische auto's durven de markt op met beduidend meer dan 20 procent minder. Als dergelijke niveaus ook met het natriumalternatief zouden kunnen worden bereikt, zou dit een nieuwe grote daling kunnen betekenen in de prijzen van EV-batterijen, die in de tweede helft van 2021 weer begonnen te stijgen. In juli was er sprake van aanvankelijk 80 dollar en later met natriumionen tot 30 dollar per kilowattuur.

Parallel aan Tesla's 4680 cellen

Het patent waarvoor nu patent is aangevraagd, betreft een "anodeloze" technologie, meldde CarNewsChina. Dit zou niet letterlijk moeten betekenen dat de CATL-batterij de anode mist - eerder alleen het kleine lipje ("tab"), dat anders aan de elektrode is gelast voor de elektrische verbinding, dat wil zeggen waarschijnlijk zoals de 4680-cellen van Tesla. In plaats daarvan wordt een dunne rand over de gehele lengte geleidend gemaakt (voordat deze in de cilinder wordt gerold). Volgens een Tesla patent werkt dit ook met de kathode.

Volgens het rapport zou bij CATL de anode zonder lip voldoende moeten zijn om met natriumionen een dichtheid van 200 wattuur per kilogram te halen, zoals tegenwoordig met LFP. Ook de huidige productiefaciliteiten zijn volgens het bedrijf relatief eenvoudig om te bouwen naar deze chemische stof. Als dit echt werkt met de beoogde LFP-dichtheid tegen lagere kosten, zou niet alleen Tesla actie moeten willen ondernemen. Dankzij Tabless-technologie zou CATL zelfs natrium-ion-batterijen kunnen produceren in het massievere 4680-formaat dat Tesla onderdeel wil maken van de ondersteunende structuur van zijn elektrische auto's - in eerste instantie met cellen gemaakt van duurdere grondstoffen.

[De Rode Willem]

Oorspronkelijk geplaatst door Micele

Natrium als (veel) goedkoper alternatief voor Lithium is aangemeld door CATL, de grootste Chinese batterijmaker. Ze maken grote sprongen in de ontwikkeling.

Dus i.p.v. Li-ionen die vloeien zijn het Na-ionen die vloeien.

De energieinhoud is wel (veel) lager maar toch zouden ze 160 - 200 Wh/kg halen met de tabless-technologie zoals Tesla.

Maar het is vooral de prijs die telt, eerst 80$/kWh dan naar 30$/kWh bij genoeg massaproductie (dan moet er genoeg vraag naar zijn)

Voor veel goedkopere instapmodellen en EVs waar minder rijbereik gevraagd wordt. En die gaan er massaal komen, zeker in Aziatische markten.

Dus alweer een grote ontgoocheling voor de doemdenkers die al roepen dat de Lithiumprijzen te hoog gaan oplopen door hoge Li-vraag op korte termijn. (en de Li-mijnen niet kunnen volgen).

Idd
Er zijn al langer (labo) natrium batterijen.
Dendrietenvorming aan de anode was (en is) het probleem.
Er komt het laatste jaar heel wat literatuur voorbij waar de dendrietvorming kan vermeden worden. Niet alleen vanuit China.
Maar het zou mij niet verbazen moesten de Chinezen ooit de eerste echt lang meegaande commerciele natriumbatterij ontwikkelen.
Ze lijken mij net dat ietsje verder te staan in de overschakeling naar electriciteit als voornaamste energiedrager.

[gertc]

Oorspronkelijk geplaatst door Micele

De energieinhoud is wel (veel) lager maar toch zouden ze 160 - 200 Wh/kg halen met de tabless-technologie zoals Tesla.

Maar het is vooral de prijs die telt, eerst 80$/kWh dan naar 30$/kWh bij genoeg massaproductie (dan moet er genoeg vraag naar zijn)

Voor veel goedkopere instapmodellen en EVs waar minder rijbereik gevraagd wordt. En die gaan er massaal komen, zeker in Aziatische markten.

Lijkt me vooral goed nieuws voor thuisbatterijen (en hun grotere broertjes op wijk- of grid-niveau). Energieinhoud per kg is voor dergelijke stationaire toepassingen niet (of veel minder) belangrijk. Prijs wel.

[Micele]

Oorspronkelijk geplaatst door gertc

Lijkt me vooral goed nieuws voor thuisbatterijen (en hun grotere broertjes op wijk- of grid-niveau). Energieinhoud per kg is voor dergelijke stationaire toepassingen niet (of veel minder) belangrijk. Prijs wel.

Inderdaad. Tesla is al naar goedkopere LFPs overgestapt voor zijn megapack-containers. Als die nu nog eens in prijs kunnen halveren, voorwaarde natuurlijk dat " de machines batterijcelmachines maken" maar dat zal wel de minste uitdaging zijn. Robotisering gaat mee.

CATL:

https://www.electrive.com/2021/12/22...en%20completed

The Chinese battery cell manufacturer CATL has started production at its largest plant to date in Fuding near Ningde in Fujian province, which is to offer an annual capacity of 120 GWh when completed. The first phase, which has now started, is said to have a capacity of 60 GWh per year.

De Chinezen, Tesla (Nevada, Brandenburg, Texas)... en de Koreanen... en dan komen de Europeanen op tempo.

[maddox]

Heeft iemand al eens nagedacht waar dat natrium vandaan komt?

Meestal is het de electrolyse van natriumchloride...

[Micele]

Via wiki

Verschijning

De aardkorst bestaat voor 2,83% uit natriumverbindingen. Natrium is daarmee het op zeven na meest voorkomende element op aarde. Uit spectrumlijnen van veel sterren blijkt natrium daar ook veelvuldig aanwezig te zijn. Naast de verschijning in natriumchloride komt natrium ook veel voor in allerlei mineralen zoals amfibool, cryoliet, haliet en zeoliet. Het wordt op commerciële basis geproduceerd uit elektrolyse van natriumchloride of natriumhydroxide. Vanwege de ruime aanwezigheid en de eenvoudige bewerkingsmethode is natrium het goedkoopste alkalimetaal dat er verkrijgbaar is.

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door Micele

Via wiki

Verschijning

De aardkorst bestaat voor 2,83% uit natriumverbindingen. Natrium is daarmee het op zeven na meest voorkomende element op aarde. Uit spectrumlijnen van veel sterren blijkt natrium daar ook veelvuldig aanwezig te zijn. Naast de verschijning in natriumchloride komt natrium ook veel voor in allerlei mineralen zoals amfibool, cryoliet, haliet en zeoliet. Het wordt op commerciële basis geproduceerd uit elektrolyse van natriumchloride of natriumhydroxide. Vanwege de ruime aanwezigheid en de eenvoudige bewerkingsmethode is natrium het goedkoopste alkalimetaal dat er verkrijgbaar is.

Dus goedkoop is proper?

Ik gok dat u nog nooit gewerkt hebt met natriumhydroxide.
Natriumchloride an sich is niet zo erg, maar zoals iedereen weet, wat veel in't water, en de meeste planten in uw tuin gaan dood.

Het wordt wel leuker als men het natrium en de chloor gaan scheiden.

[gertc]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Dus goedkoop is proper?

Ik gok dat u nog nooit gewerkt hebt met natriumhydroxide.
Natriumchloride an sich is niet zo erg, maar zoals iedereen weet, wat veel in't water, en de meeste planten in uw tuin gaan dood.

Het wordt wel leuker als men het natrium en de chloor gaan scheiden.

Prima toch? Windmolens op zee gebruiken voor electrolyse van zeewater. Onvermijdelijk krijg je daarbij ook electrolyse van het zout. Waterstof en natrium vang je op. En windmolens maken zo hun eigen batterij.

Alleen niet windafwaarts van dat ding passeren...

[maddox]

Hmm electrolyse van zeewater direct. Vergeet het gebruik van goedkope electrodes, want die corroderen sneller weg dan uw loon onder de grijpgrage blik van de (r)overheid.

Maar ja, uw opmerking van bovenwinds blijven is goed advies.

[Micele]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Dus goedkoop is proper?

Waar wie wat?

Ik gok dat u nog nooit gewerkt hebt met natriumhydroxide.

Je moogt op alles gokken en met iedereen, maar je zult iemand moeten zoeken, lol

Natriumchloride an sich is niet zo erg, maar zoals iedereen weet, wat veel in't water, en de meeste planten in uw tuin gaan dood.

Wat nog allemaal? Natrium is al het meest gebruikte alkalimetaal.

Het wordt wel leuker als men het natrium en de chloor gaan scheiden.

Dat is leuke schooltelevisie.

(maddox-style) Leuke plantjes die natrium nodig hebben, zoals de zulte:

https://de.wikipedia.org/wiki/Natriu...m_bei_Pflanzen



In planten daarentegen speelt natrium een ondergeschikte rol.

Hoewel kalium essentieel is voor alle planten en de meeste micro-organismen, is natrium alleen nodig voor sommige C4- en CAM-planten, maar meestal niet voor C3-planten. Afhankelijk van de locatie hebben zich echter onafhankelijk hiervan planten ontwikkeld die baat kunnen hebben bij natriuminname. Deze planten, halofyten genaamd, komen vooral voor in kustgebieden of andere gebieden waar de bodem een hoge natriumconcentratie heeft. Halofyten zoals suikerbieten, kool en veel C4-grassen zijn zouttolerant omdat ze het natrium van de centrale cilinder naar de vacuolen van de bladcellen kunnen transporteren, waar het als een osmotisch effectief ion werkt, de turgor verhoogt en daardoor celstrekking en celstrekking veroorzaakt. in plaats van kalium heeft een positieve invloed op de groei van het bladoppervlak. Natrium vervangt dus deels kalium, maar heeft deels ook een extra groeibevorderend effect.

Planten die geen natrium uit de centrale cilinder naar de bladcellen kunnen transporteren, accumuleren het in het xyleemparenchym. Deze zogenaamde natrofobe planten omvatten b.v. bosboon en maïs. Als het natrium in de bladcellen zou komen, zou het niet in de vacuolen kunnen worden getransporteerd, maar zou het in het celplasma (cytosol) blijven en het kalium verdringen dat daar belangrijk is voor de vorming van polymeren (natriumgeïnduceerde kaliumdeficiëntie). Dit leidde uiteindelijk tot een remming van de fotosynthese. De ophoping van natrium in de centrale cilinder van de wortel en in het stengelweefsel heeft echter een negatief effect op de plant als de natriumconcentratie hoog is. Door de osmotische waarde te verhogen wordt deze belemmerd in de wateropname en het watertransport. De bladeren krijgen te weinig water en voedingsstoffen, wat leidt tot een vermindering van de fotosyntheseprestaties.[50][51]

Omdat de meeste planten slechts kleine hoeveelheden natrium bevatten, moeten veel herbivoren extra natriumchloride uit natuurlijke zoutbronnen halen.

(/maddox-style)

Is maar een vertaling uit wikipedia hoor, alvast zeker niet proper die wikipedia, kost energie.

Ik ben alvast een grote tegenstander van zout strooien op wegen en op alles en nog wat (door de domme mens). Nu is er nog een extra reden.

[Micele]

Betreft het minimaliseren van chloorgas:

https://www.universiteitleiden.nl/ni...n-uit-zeewater

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b05382

[Aurora_Borealis]

Oorspronkelijk geplaatst door Micele

Betreft het minimaliseren van chloorgas:

https://www.universiteitleiden.nl/ni...n-uit-zeewater

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b05382

Dat is niet voor de productie van natrium uit zeewater, maar voor de productie van waterstofgas dmv elektrolyse

Het is trouwens thermodynamisch onmogelijk om metallisch natrium via elektrolyse uit zeewater te krijgen. De elektrodepotentiaal van Na is dubbel zo hoog (in negatieve zin) als die van water (met vorming van waterstof), waardoor het evenwicht ligt bij waterstofproductie, en niet bij dat van metallisch natrium. Vandaar dat metallisch natrium enkel via elektrolyse van gesmolten NaCl of NaOH kan worden verkregen (is geen water aanwezig).

[De schoofzak]

Deze nieuwe batterij gaat het zout op onze patatten worden.
Mogelijks.

[Aurora_Borealis]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Dus goedkoop is proper?

Ik gok dat u nog nooit gewerkt hebt met natriumhydroxide.
Natriumchloride an sich is niet zo erg, maar zoals iedereen weet, wat veel in't water, en de meeste planten in uw tuin gaan dood.

Het wordt wel leuker als men het natrium en de chloor gaan scheiden.

Natriumhydroxide ? Dat is maar wat doordeweeks... puur natrium daarentegen, daar heb ik toch nog bijzondere herinneringen aan van chemische synthese, zo van dingen die spontaan ontploffen.

Los daarvan: Na-ion batterijen zijn inderdaad wel een pak goedkoper te maken, maar zullen geplaagd worden door lage energiedichtheden, en zijn dus enkel geschikt voor stationair toepassingen. De reden is dat Na-ionen meer dan 2 keer zo groot zijn als Li-ionen (en beide wisselen maar één elektron uit), dus energiedichtheid is sowieso ten minste 2x zo laag als li-ion - op volumebasis weliswaar, op massabasis is een Na-ion zelfs 4x zo zwaar als een Li-ion.

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door Aurora_Borealis

Natriumhydroxide ? Dat is maar wat doordeweeks...

Bof, blijft zeer gezellig spul om mee te werken op industrieel niveau.

puur natrium daarentegen, daar heb ik toch nog bijzondere herinneringen aan van chemische synthese, zo van dingen die spontaan ontploffen.

En een pak leuker dan het vrij tamme lithium, waar mensen nu al bagger voor schijten in accupacks.

Los daarvan: Na-ion batterijen zijn inderdaad wel een pak goedkoper te maken, maar zullen geplaagd worden door lage energiedichtheden, en zijn dus enkel geschikt voor stationair toepassingen. De reden is dat Na-ionen meer dan 2 keer zo groot zijn als Li-ionen (en beide wisselen maar één elektron uit), dus energiedichtheid is sowieso ten minste 2x zo laag als li-ion - op volumebasis weliswaar, op massabasis is een Na-ion zelfs 4x zo zwaar als een Li-ion.

En die bestaan eigenlijk al, de Edison cellen.

[Micele]

Oorspronkelijk geplaatst door Aurora_Borealis

Los daarvan: Na-ion batterijen zijn inderdaad wel een pak goedkoper te maken, maar zullen geplaagd worden door lage energiedichtheden, en zijn dus enkel geschikt voor stationair toepassingen.

Aldus weerlegt in draadstarter. Gewoon eens lezen doet geen kwaad.

Chinezen zijn geen oenen.

Blijkbaar kunnen die dingen goed tegen de koude, en dus ook geschikt voor tractie-batterijen in zulke toestanden. Ook sneller laden dan LFP. Vooral nog eens goedkoper.

CATL legt de eerste generatie uit die reeds 160 Wh/kg halen, en vergelijken ze direct met hun LFPs (zie figuur), en daar zit nog rek op...

https://www.catl.com/en/news/665.html

Based on a series of innovations in the chemistry system, CATL’s first generation of sodium-ion batteries has the advantages of high-energy density, fast-charging capability, excellent thermal stability, great low-temperature performance and high-integration efficiency, among others. The energy density of CATL’s sodium-ion battery cell can achieve up to 160Wh/kg, and the battery can charge in 15 minutes to 80% SOC at room temperature. Moreover, in a low-temperature environment of -20°C, the sodium-ion battery has a capacity retention rate of more than 90%, and its system integration efficiency can reach more than 80%. The sodium-ion batteries’ thermal stability exceeds the national safety requirements for traction batteries. The first generation of sodium-ion batteries can be used in various transportation electrification scenarios, especially in regions with extremely low temperatures, where its outstanding advantages become obvious. Also, it can be flexibly adapted to the application needs of all scenarios in the energy storage field.


Dr. Qisen Huang, deputy dean of CATL Research Institute

Advantages of the first-generation sodium-ion battery performance



Lage energiedichtheid ja, maar de voordelen zijn niet zomaar weg te lullen door doemdenkers.

https://thenextweb.com/news/3-reason...throne-lithium

3 reasons why sodium-ion batteries may dethrone lithium

There's a new element in town

https://spectrum.ieee.org/sodium-ion-battery

https://www.electrichybridvehicletec...-and-wood.html

https://www.reuters.com/technology/c...es-2021-07-29/

[Aurora_Borealis]

Oorspronkelijk geplaatst door Micele

CATL legt de eerste generatie uit die reeds 160 Wh/kg halen, en vergelijken ze direct met hun LFPs (zie figuur), en daar zit nog rek op...

Echt denderend is dat toch niet die 160 Wh/kg, dergelijke energiedichtheden werden al meer dan 20 jaar geleden in labo gerapporteerd voor Na-ion (link), het onderzoek naar Na-ion batterijen dateert al 50 jaar terug.

Maar goed, 160 Wh/kg op cel-niveau is eerder iets van 120 Wh/kg op pack-niveau (3/4den). Een auto die 200 Wh/km verbruikt heeft dus al 170 kg/100 km aan batterijpack nodig, dat is toch zwaar.

Na-ion heeft ook maar een levensduur van 1/4-de van LFP en een 1/2 van Li-ion (in termen van het aantal cycli). Het argument hier zal zeker, goedkopere batterijen en dus regelmatiger vervanger, zijn?

Wel spijtig dat CATL heeft gekozen voor een kathode gebaseerd op Pruisisch blauw in hun Na-ion batterij. De productie van dergelijke cyanide-gebaseerde zouten is niet echt milieuvriendelijk.

[Micele]

Oorspronkelijk geplaatst door Aurora_Borealis

Echt denderend is dat toch niet die 160 Wh/kg, dergelijke energiedichtheden werden al meer dan 20 jaar geleden in labo gerapporteerd voor Na-ion (link), het onderzoek naar Na-ion batterijen dateert al 50 jaar terug.

Maar goed, 160 Wh/kg op cel-niveau is eerder iets van 120 Wh/kg op pack-niveau (3/4den). Een auto die 200 Wh/km verbruikt heeft dus al 170 kg/100 km aan batterijpack nodig, dat is toch zwaar.

Na-ion heeft ook maar een levensduur van 1/4-de van LFP en een 1/2 van Li-ion (in termen van het aantal cycli). Het argument hier zal zeker, goedkopere batterijen en dus regelmatiger vervanger, zijn?

Wel spijtig dat CATL heeft gekozen voor een kathode gebaseerd op Pruisisch blauw in hun Na-ion batterij. De productie van dergelijke cyanide-gebaseerde zouten is niet echt milieuvriendelijk.

Het zal in 2-3 jaar wel significant beter zijn dan wat de huidige stand is. CATL meent vanaf 2024 al op voldoende massaproductie te geraken en dus lagere prijzen dan LFP.

Een EV verbruikt ook wel eens 150 Wh/100 km. (zie onderaan)

Batterijpackniveau ken je al niet precies. Want cell-to-body in de toekomst en niet cell-to-pack... (spaart ook geld)
nog een drietal maanden en dan weten we wat een Model cell-to-body 4680 weegt tov een Model Y 2170 batterijpack...

En inderdaad vergelijkt men Na-ion met LFP en die zwaardere 62 kWh-LFP-packs rijden al en halen vlotjes 300-400 km w/z. Gewicht is nu ook geen echt nadeel op de snelweg he > 90 kmh.
En wie heeft er nu 300 km nodig als pakweg de gemiddelde bestuurder 40 km/dag aflegt? En dan aan 50 kmh tot 70 kmh en zelden veel meer... (Vlaanderen, dichtbevolkte regio's)

CATL heeft overigens een batterijfabriek op 3 km van Tesla Giga Shanghai... en levert al LFPs

2021 Tesla Model 3 SR+ (MIC) [Winter]

Results at 90 km/h (56 mph)

range of 346 km (215 miles)
energy consumption of 152 Wh/km (245 Wh/mile)
used battery capacity: 52.6 kWh (estimated)
temperature of 1°C
18" Frigus EV Ice 3 (235/45-18)

Results at 120 km/h (75 mph); up 33% compared to 90 km/h:

range of 263 km (163 miles); down 24%
energy consumption of 202 Wh/km (325 Wh/mile); up 33%
used battery capacity: 52.6 kWh (estimated)
temperature of 1°C
18" Frigus EV Ice 3 (235/45-18)


2021 Tesla Model 3 SR+ (MIC) [Summer]
Results at 90 km/h (56 mph)

range of 443 km (275 miles)
energy consumption of 118 Wh/km (190 Wh/mile)
used battery capacity: 52.6 kWh (estimated)
temperature of 20°C
18" Michelin PS4 (235/45-18)
Results at 120 km/h (75 mph); up 33% compared to 90 km/h:

range of 313 km (195 miles); down 29%
energy consumption of 168 Wh/km (270 Wh/mile); up 42%
used battery capacity: 52.6 kWh (estimated)
temperature of 19°C
18" Michelin PS4 (235/45-18)

https://insideevs.com/news/549453/te...-winter-range/

De MIC LFP versie van de SR+ weegt met 1840 kg 120 kg meer dan de NCA versie: 1720 kg (USA;, maar de LFP versie heeft ook meer beschikbare kWh. Ze hebben er nog 3 kWh bijgedaan (meer vrijgegeven) of +20 km.
https://insideevs.com/news/514450/mi...om%20the%20U.S

[maddox]

Hey, je hoort mij niet klagen, alles wat de accu's voor mijn e-trikes en gevechtsrobots lichter en goedkoper kan maken krijgt van mij 2 duimen omhoog.

[Micele]

Nieuwe grote stap in de ontwikkeling van betere Natrium-ion cellen, de duurzaamheid zou nu veel beter zijn:

Meer dan 300 laadcyclussen gehaald en nog +90% restcapaciteit, de eerste keer.

Of een serieuze stap dat ze een alternatief worden voor Lithium-ion, zelfs voor electrische auto's.

https://electrek.co/2022/07/14/sodiu...-breakthrough/

A new sodium-ion battery breakthrough means they may one day power EVs

Michelle Lewis - Jul. 14th 2022 12:20 pm

Sodium-ion batteries have great promise. They’re energy dense, nonflammable, and operate well in colder temperatures, and sodium is cheap and abundant. Plus, sodium-based batteries will be more environmentally friendly and even less expensive than lithium-ion batteries are becoming now. Sodium-ion battery performance has been limited because of poor durability, but this is about to change for the better.

Sodium-ion battery breakthrough

A research team from the US Department of Energy’s Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) has developed a sodium-ion battery with greatly extended longevity. The findings, published in the journal Nature Energy, provide a promising recipe for a battery that may one day power electric vehicles and store solar energy.

The researchers shifted the ingredients that make up the battery’s liquid core. That shift prevents performance issues that have caused trouble for previous sodium-based batteries.

PNNL lead author Jiguang (Jason) Zhang, a battery technologies pioneer with more than 23 patented inventions in energy storage technology, said:
Here, we have shown in principle that sodium-ion batteries have the potential to be a long-lasting and environmentally friendly battery technology.

The right salt

As PNNL explains, in batteries, the electrolyte is the circulating “blood” that keeps the energy flowing. The electrolyte forms by dissolving salts in solvents, resulting in charged ions that flow between the positive and negative electrodes. Over time, the electrochemical reactions that keep the energy flowing get sluggish, and the battery can no longer recharge. In current sodium-ion battery technologies, this process happens much faster than in lithium-ion batteries.

The PNNL team attacked that problem by switching out the liquid solution and the type of salt flowing through it to create a new electrolyte recipe.

For the first time ever, scientists greatly extended the number of charging cycles (300 or more) with minimal loss of capacity (>90% retained) in a coin-sized battery in lab tests.

As PNNL explains, the current electrolyte recipe for sodium-ion batteries results in the protective film on the negative end (the anode) dissolving over time. This film is critical because it allows sodium ions to pass through while preserving battery life.

The PNNL-designed technology works by stabilizing this protective film. The new electrolyte also generates an ultrathin protective layer on the positive pole (the cathode) that contributes to additional stability of the entire unit.

Nonflammable technology

The PNNL researchers’ newly developed sodium-ion technology uses a naturally fire-extinguishing solution that is also impervious to temperature changes and can operate at high voltages. One key to this feature is the ultrathin protective layer that forms on the anode. This ultrathin layer remains stable once formed, providing the long cycle life reported in the research article.

Sodium-ion technology still currently lags behind lithium when it comes to energy density. But it still has its own unique advantages, such as temperature-change resistance, stability, and a long cycle life. Those advantages will prove to be valuable for applications of certain light-duty electric vehicles and even grid energy storage in the future.