¿Qué ventajas tienen las baterías de iones de sodio sobre las baterías comerciales de iones de litio?

Consigamos nuestra terminología un poco más específica:

Las baterías acuosas de sodio, como cualquier sistema acuoso, están limitadas por la evolución del oxígeno y las reacciones de la evolución del hidrógeno, lo que significa que no emitirán más de 1.2V. Las pilas diseñadas por Aquion son para aplicaciones de almacenamiento en la red y no reemplazarán el ion de litio en un automóvil eléctrico en el corto plazo.

Las baterías no acuosas de iones de sodio son de interés como reemplazo del ión de litio en la electrónica portátil y las aplicaciones de dispositivos pequeños, principalmente porque son más baratas, a menudo por un factor de diez. En este momento, el material de mayor costo en una batería a menudo es el separador, pero la gente anticipa que un día el litio será el material que determina el costo, o que debido a alguna situación geopolítica, no podremos acceder al litio. Es discutible si alguna de estas situaciones se hará realidad.

Otra cosa que tiene el sodio es que es más benigno para el medio ambiente que el litio.

La razón por la cual las baterías de cationes multivalentes no se usan más es la falta de materiales para actuar como electrodos y electrolitos. Es por eso que el Mg a menudo se usa en baterías fundidas. La detección iónica en la solución también significa que el cargo adicional (2+ sobre 1+) no es una bonificación tan grande como podría pensar.

para resumir: el Na es más barato, la minería es más accesible (distribuida en la tierra), más benigna, pero el Na-ion no está maduro y la química de las baterías de iones de litio no se transfiere, por lo que está de vuelta al tablero de dibujo en Que respeta. Mg (y Al) son una gran idea, pero aún menos maduros.

Si observa de cerca la batería de iones de sodio de Aquion Energy , descubrirá que es un balde glorificado. Esta es su principal ventaja.


Aquí hay otra foto (de MIT Technology Review) con el fundador Jay Whitacre para la escala:

Para almacenar más energía, apilan estos cubos:
incluso más energía significa múltiples pilas de cubos
y el almacenamiento de electricidad a escala de red requiere un almacén lleno de cubos
Lo que está notablemente ausente de estas imágenes es cualquier sistema sofisticado de gestión de baterías o de prevención de incendios. Aquion afirma que no son
necesario, y me inclino a creerles.

La alta energía específica del ion de litio (capacidad por unidad de masa o volumen) la convierte en la tecnología líder para aplicaciones portátiles, pero conlleva un riesgo de incendio y explosión que se ve exacerbado por los electrolitos inflamables de uso común. Para contrarrestar esto, los módulos de iones de litio generalmente contienen sistemas complejos de administración de baterías diseñados para prolongar la vida útil de la batería y evitar fallas catastróficas. Las baterías de iones de sodio de baja energía específica y el electrolito acuoso se combinan para producir esencialmente ningún riesgo de incendio o explosión. Si realmente no necesitan sistemas de gestión de baterías, las baterías de iones de sodio han eliminado una de las partes más costosas de los módulos de iones de litio. Además, el bajo nivel de riesgo significa que es posible contemplar grandes instalaciones (como el almacén anterior) sin mayores preocupaciones de seguridad.

Finalmente, como alude en su pregunta, los iones de sodio son de hecho más baratos que los de iones de litio, lo que tampoco duele.