La batería de iones de sodio incluye principalmente cinco partes: material del electrodo del ánodo, material del electrodo del ánodo, electrolito de la batería , colector de corriente de la batería y separador de la batería .

Cátodo

Los materiales del cátodo y el ánodo afectan los indicadores clave de rendimiento, como la densidad de energía, la densidad de potencia, el ciclo de vida y la seguridad de las baterías de iones de Na, y son fundamentales para el rendimiento de la batería.

Los principales materiales del cátodo de la batería de iones de sodio se pueden dividir en óxidos metálicos en capas, compuestos polianiónicos y sistemas compuestos de azul de Prusia.

Material del ánodo

A diferencia del electrodo negativo de material de grafito que se usa en las baterías de iones de litio, debido al espacio demasiado pequeño entre las capas de grafito, los iones de sodio con un radio más grande necesitan más energía para intercalarse entre las capas de grafito. La desintercalación reversible no se puede realizar dentro de la ventana de potencial efectivo, por lo que se considera que el grafito convencional no se puede utilizar como ánodo de las baterías de iones de Na.

Las direcciones de investigación de materiales de ánodo para baterías de iones de sodio incluyen carbono duro , carbono blando, óxidos y aleaciones a base de titanio, etc. La investigación sobre carbono duro es la más importante, y las baterías de iones de sodio comerciales actuales también utilizan materiales de carbono duro como electrodos negativos. .

Separador de batería

En la actualidad, la composición de electrolitos de la batería de iones de sodio basada en electrolitos orgánicos más común es muy similar a la de las baterías de iones de litio, y el solvente permanece sin cambios.

Solo la sal del soluto se cambia del material de la batería de litio LiPF6 al sodio NaPF6 y el separador puede usar el mismo separador que la batería de iones de litio.

El separador se utiliza para aislar los electrodos positivo y negativo de las baterías de iones de sodio, evitando fenómenos de cortocircuito y al mismo tiempo actuando como canal iónico.

Baterías de iones de sodio

Los electrolitos son portadores de carga iónica necesarios para que se produzcan las reacciones electroquímicas y son la clave para mejorar las características de potencia de las baterías de iones de Na. Los electrolitos se componen principalmente de disolventes, soluciones, aditivos y similares. El electrolito más común para las baterías de iones de sodio es un electrolito líquido orgánico. La porción de solvente orgánico del electrolito orgánico es similar a la composición correspondiente de las baterías de iones de litio.

Material colector actual

El papel de aluminio del colector de corriente de la batería de iones de sodio es básicamente el mismo que el de la batería de litio, y los requisitos de rendimiento son básicamente similares.