Baterai Na-ion bahan Sodium Sulfur dan Solid State Natrium kapasitas usia lebih lama penganti lithium


   Green | 8 March 2024


Bahan lithium ditambang dari padang garam, tapi kandungan hanya terdapat di beberapa wilayah / negara.

Bahan lithium saat ini paling efisien, murah, dan menyimpan energi lebih besar dari baterai lain dengan ukuran yang sama.



Di dunia, China memiliki cadangan lithium, tapi tidak cukup untuk kebutuhan seluruh dunia. Ketika meningkatnya kebutuhan kendaran listrik, yang membutuhkan bahan tersebut jauh lebih besar.
Ditambah sebagian sektor juga beralih ke baterai li-ion.
China memproduksi produksi lithium, harus dibuat menjadi produk jadi di dalam negeri.
Membuat produsen baterai membangun pabrik baru di China, seperti Tesla, Panasonic, Samsung dan LG membuat baterai langsung di China.

Alternatif pemakaian bahan baterai penganti harus ditemukan, bahan tersebut adalah sodium atau garam.

Ada dua kata natrium dan sodium dalam teknologi baterai penganti lithium
Keduanya sama, natrium memiliki nomor atom 11, sodium (garam) adalah nama umum.
Nama natrium masuk sebagai elemen simbol Na, tidak lain adalah garam.

Produk baterai 300Wh/kg natrium solid state Maret 2024
Lithium unggul dalam kepadatan tinggi menampung energi, baterai Natrium belum mampu menandingi Litihum yang mahal.
Harga murah, itu tujuan dari perusahaan Huahui New Energy membuat baterai 200Wh/kg, masih dibawah kemampuan lithuum di rentang 275Wh/kg.
Kepadatan kapasitas baterai tersebut mendekati baterai mobil Tesla 3RWD, dan sudah meningkat dibanding model mobil listrik generasi pertama dengan baterai natrium dengan rentang 145-160Wh/kg. Tapi itu masih separuh dari kemampuan baterai lithium mobil listrik.

Generasi baterai Natrium sebelumnya mengunakan elektroda sulfida padat yang mahal. Yang baru mengunakan komposit polimer.
Kemampuan baterai lebih baik, mencapai 4000 siklus (di charge), Siklus oksida berlapis juga melewati 1800 kali lipat.
Pengembang akan ditingkatkan sampai 300Wh/kg dengan biaya 4 sen per Wh.

Toyota, ProLogium, Samsung dan produsen lain telah bersiap mengkomersikan mobil dengan baterai solid-state mereka pada tahun 2027.
Tapi rancangan awal untuk kendaraan mobil listrik premium.

Kedepan baterai Solid-State Natrium diharapkan dapat mencapai kapasitas baterai lithium saat ini.
Memil

iki kelebihan pengisian daya lebih cepat, dan kapasitas tampung energi lebihi tinggi.
Pengembangan baterai tidak hadir di tahun 2024, untuk penyimpan energi setidaknya baru tersedia tahun 2027, dan kendaraan listrik dapat mengunakan di tahun 2029.

Tentang baterai Na-ion atau Natrium Ion Januari 2023.
Mobil listrik mahal karena baterai, belum terjangkau bagi sebagian pembeli.
Perubahan baterai kendaraan listrik seperti pabrik Tesla, BYD dan MG mulai mengadopsi baterai katoda litium iron fosfat / LFP.
Baterai tersebut tidak mengunakan bahan kobal dan nikel, membuat harga baterai 20% lebih murah dibanding baterai nickel mangan kobal / NMC.

Baterai lebih canggih disebut Solid State, seperti kapasitor tapi yang ini super kapasitor.
Menyerap energi jauh lebih cepat dibanding baterai, masih diperdebatkan pada faktor keamanan, bobot dan panas. Baterai solid state masih jauh, setidaknya baru tampil di tahun 2025 atau lebih lama lagi.



Baterai Na-ion dengan bahan natrium (garam) di bagian katoda dan pemisah natrium di bagian elektrolit, dengan tambahan karbon untuk menjadi anoda negatif.
Disebut lebih aman dibanding baterai lithium, pasti lebih murah karena bahan yang berlimpah di kerak Bumi.

Sebagai perbandingan, baterai li-ion mengunakan lithium untuk katoda dan elektrolit, dan bahan grafit sebagai anoda.
Baterai na-ion dengan konstruksi hampir sama, tapi sedikit lebih berat dan ukuran menjadi lebih besar untuk mencapai kapasitas yang sama.


Sodium-ion Lithium-ion
Energi ~100-150Wh/kg, ke depan 200Wh/kg ~150Wh/kg for LFP, sampai  275Wh/kg tipe katode NMC
Biaya baterai
  20 - 40 % lebih murah dari bahan baterai  Li-ion US$150 per kWh harga 2022 rata rata
Suhu -30°C - 60°C 15°C - 35°C
Keamanan Pelarian panas lebih rendah, dan aman diangkut
Resiko panas tinggi, harus dikosongkan sampai 30% sebelum dibawa
Daur ulang
Kebutuhan material lebih sederhana
Pemisahaan metal dibutuhkan, proses lebih rumit

Secara bahan, baterai na-ion tidak membutuhkan bahan yang mahal, dan tidak mengunakan bahan langka.
Baterai na-ion sudah diproduksi, tapi kapan dapat dipakai untuk kendaraan listrik masih menunggu waktu.

Di tahun 2023, perkiraan peneliti akan tampil kendaraan ukuran kecil dengan baterai berbahan garam.
Produsen mobil terkemuka China BYD akan membuat mobil listrik BYD Seagull seukuran kendaraan KIA PIcanto, dengan varian baterai na-ion.

Produsen baterai Faradion
Mengembangkan baterai sodium ion sejak 2011. Baterai Faradion sudah di produksi untuk penyimpan listrik tahun 2023.
Tahap awal dikembangkan untuk menampung energi kapasitas besar.

Baterai natrium ion

Raksasa pabrik baterai CATL telah merilis baterai aa-ion sendiri di tahun 2021.
Baterai Na-ion menjadi solusi ketika harga baterai semakin mahal.


Na-ion dapat mengurangi pengunaan material langka, biaya produksi lebih murah, ramah lingkungan, dan kontrol termal lebih aman.

Baterai Sodium Sulfur Universitas Sydney 2022
Dr Shenlong Zhao dari University’s School of Chemical and Biomolecular Engineering, membuat penelitian untuk mengembangkan baterai natrium sulfur yang lebih murah.
Baterai natrium mengunakan nama elemen Na-S, sudah dikenal setengah abad. Digunakan untuk kapasitas lebih rendah, pengunaan yang luas tapi umur pakai lebih singkat.

Tapi proses sederhana dari elektron berbasis karbon, dapat meningkatkan reaktif belerang dan membalik reaksi antara belerang dannatrium.
Baterai dapat menghilangkan kemampuan yang lambat, kembali dengan kapasitas lebih tinggi dan usia pakai lebih lama.

Baterai Na-S merupakan jenis baterai dengan kepadatan tinggi, dan tidak beracun dibanding bahan lithium. Proses daur ulang juga lebih mudah.
Baterai tersebut lebih cocok untuk kinerja tinggi, seperti penyimpan energi terbarukan. Misal jaringan listrik.

Biaya yang dramatis lebih murah, tapi kapasitas penyimpan 4x lebih besar.
Baterai natrium mengunakan bahan yang di proses dari air laut.

Baterai Sodium Sulfur

Belerang adalah bahan elektroda yang menarik untuk baterai generasi baru, karena bahan yang berlimpah.
Reaksi sulfur secara elektrokimia dalam baterai logam sulfur alkali, adalah proses transfer 16 elektron.
Belerang memiliki sifat isolasi, membuat reaktivitas menjadi lambat.

Pengembangan dengan baterai RT-Na/S memberi kapasitas awal 1017mAh g, dan mempertahankan kapasitas 505 (50%) setelah pengisian 1000x.
Membuat daya tahan baterai lebih lama sampai 4x dibanding baterai lithium.

Natron 2022
Mengunakan bahan natrium-ion, memiliki keamanan sangat baik dan pengisian sangat cepat.
Tapi tidak mengunakan bahan lithium apapun.

Natron bekerja sama dengan Clarios, mulai memproduksi bahan baterai tersebut tahun 2023.
Bahan baterai berwarna biru, di cetak dalam bentuk balok baterai.


Baterai tidak seperti baterai biasa berbentuk bulat, tapi di kemas dalam rak.

Disebutkan cocok untuk energi bagi data center, stasiun pengisian baterai mobil listrik, dan industri lain.

Tantangan baterai lithium kapasitas besar ada di penyimpan baterai sendiri, walau sering terjadi pelarian energi dan membuat baterai tidak stabil sampai terbakar serta usia pakai.

Natron mengatakan, kapasitas baterai antara baterai Accu ke Lithium
Pengisian 99% kapasitas hanya 8 menit
Siklus baterai yang luar biasa 50.000x pengisian atau 25x usia pakai baterai biasa.
Baterai stabil secara termal dan aman diangkut.

Baterai Sodium Ion Natron

Natron mengatakan hal lain, baterai mereka tidak cocok untuk mobil listrik, karena ukuran masih besar dan berat.
Tetapi di bidang lain, seperti kendaraan listrik berat seperti forklif, atau kendaraan industri lain masih memungkinkan.

Bila kebutuhan baterai Sodium-ion dapat dikembangkan ke aplikasi, dipastikan harga baterai nanti akan stabil.

Bahan Sodium-ion nantinya tidak lagi bertentangan dengan regional antar negara. Karena bahan yang tersedia lebih banyak.
Dibanding bahan lithium yang saat ini mulai menjadi perdebatan, perselisihan dagang dan lainnya.



Bahan Sodium-ion 2021
China telah mengembangkan bahan Sodium-ion untuk baterai tahun 2021, tapi baru mencapai kepadata 50% dari baterai li-ion biasa.
Ditujukan untuk mobil listrik dengan spesifikasi 160Wh/kg.

Artikel Lain

Baterai lithium mulai terbatas, terlebih pemakaian mobil listrik sangat membutuhkan bahan lithium. Pengembangan baterai untuk penyimpan energi terbarukan. Natron di California mengembangan baterai Sodium-ion. Pabrik lain juga mengembangkan baterai Na-ion, itu hanya berbeda nama.

Pembangunan energi terbarukan di negara maju terus bertambah. Tiongkok yang terus mengenjot pembangunan turbin pembangkit listrik, dibelakangnya adalah Jerman lebih banyak mengunakan solar cell. Tahun 2024 laporan terbaru, energi terbarukan mencapai lebih dari 30 persen.



Briggs & Stratton membuat baterai SimliPHI 6.6. 1 unit baterai pertama memiliki kapasitas 6kW, dan dapat ditumpuk sampai 3 unit mencapai kapasitas 19,7kWh. Sistem baterai dibuat modular, bisa dicicil 1 unit dahulu, dan ditambah unit kedua yang dipasang sendiri di rumah.

Siapa yang tidak ingin listrik gratis, bila dapat disimpan di baterai. Baterai sodium atau natrium terus dikembangkan. Harga lebih murah, dengan kepadatan energi 70 persen dari baterai lithium berbahan kobal dan nikel. Tapi itu tidak masalah, walau baterai lebih berat, cocok untuk penyimpan energi listrik di rumah.

Baterai Tener baterai dengan kapasitas terbesar di dunia. Berukuran 1 kontener, menampung kapasitas 6MWh. Keunggulan baterai Tener disebut tidak mengalami degradasi setidaknya selama 5 tahun. Dapat di isi ulang sampai 15 ribu kali dan pengoperasian 20 tahun.

Perusahaan Nybolt menyebut telah memecahkan masalah baterai kendaraan / EV. Baterai dapat di charge berulang sampai penuh, kurang dari 6 menit. Pengisian lebih cepat akan memungkinkan EV untuk menutup celah dengan mobil bensin dalam hal kenyamanan sehari-hari.

Kendaraan listrik, mobil listrik tidak memiliki persneling. Sistem yang sulit di tangani oleh pemadam biasa. Perlu alat khusus untuk memadamkan di bagian baterai. Kendala kedua tempat parkir, setelah runtuhnya tempat parkir di kota New York. Ada ke khawatiran kejadian dapat terulang dimana  saja, ketika struktur gedung tua tidak siap



Perusahaan Bosch baru menampilkan teknologi baterai kendaraan kerapatan tinggi. Mampu memberikan power 2x lebih besar. Pabrik Qing Tao telah siap di tahun 2019. Xiaomi menguji baterai Solid State, lebih aman dan tahan suhu sangat dingin

Kendaraan mobil listrik kecil, 30km jarak tempuh, atau ditambah 4 baterai sampai 100km. Pengisian baterai dari panel surya, lebih mirip kendaraan mobil golf. Hemat lahan parkir, 3 kendaraan untuk 1 parkir mobil biasa. Di beberapa negara tidak memerlukan surat ijin mengemudi untuk mengendarai Squad

Setelah Rimac C2, model terbaru tampil Rimac Nevera. Tidak berbeda pada jarak tempuh sampai 450 km sebelum baterai di isi ulang. Tidak masalah untuk mengisi baterai cukup 19 menit dari 0 -80% kapasitas baterai.

Baterai Lithium generasi baru, aman dan tidak menimbulkan api. Mengunakan bahan graphene, dapat di isi ulang 3x lebih banyak. Menyimpan energi lebih cepat seperti supercapacitor. Pengembangan baterai dari Nanotech Energy yang lebih aman dari baterai lithium biasa.

Teknologi penyimpan energi listrik tampil dengan Flow Battery cair. Tidak berbentuk baterai dalam bentuk fisik, tapi baterai dengan cairan. Pertama di Jerman, tapi powerbank terbesar ini ada di China. Baru beroperasi September lalu memberikan power hitungan MegaWatt. Bahan Beta Cyclodextrin yang lebih murah untuk penganti Vanadium Flow.

Xpeng G9 kendaraan listrik dengan tipe SUV ini mampu mengisi baterai 5 menit untuk mendapatkan jarak tempuh 200km. Kapasitas baterai penuh dapat menempuh 700km. Keunggulan teknologi charger 480kW sebagai kendaraan paling cepat mengisi baterai.

Hyundai Ioniq 6 memasukan teknologi di kendaraan listrik. Sistem parkir, cermin elektronik, kontrol drive assist yang mengatur kecepatan sendiri dan lainnya. Jarak tempuh model Long Range mencapai 610km, dengan pengisian baterai dari 10 -80% hanya 20 menit



Produsen kendaraan Toyota merilis paket baterai power cadangan listrik untuk rumah. Baterai Toyota akan bersaing dengan Tesla Powerwall, sebagai baterai kapasitas besar. Toyota mengatakan, tersedia dengan kapasitas 8,7 kWh, output maksimum 5,5 kW.

Baterai Betavolt BV100 dapat menyimpan energi selama 50 tahun, tidak perlu di charge ulang. Pengembangan baterai dari limbah nuklir yang disebut baterai berlian dapat bekerja ribuan tahun. Mengurangi limbah nuklir dan memanfaatkan radiasi menjadi energi



Youtube Obengplus

Trend