Unsa ang Kasamtangang Kahimtang sa Sodium-Ion Battery Energy Storage Technology?

Unsa ang Kasamtangang Kahimtang sa Sodium-Ion Battery Energy Storage Technology?

Ang enerhiya, ingon nga materyal nga sukaranan sa pag-uswag sa sibilisasyon sa tawo, kanunay adunay hinungdanon nga papel.Kini usa ka kinahanglanon nga garantiya alang sa kalamboan sa tawhanong katilingban.Uban sa tubig, hangin, ug pagkaon, kini naglangkob sa gikinahanglan nga mga kondisyon alang sa kaluwasan sa tawo ug direktang makaapekto sa kinabuhi sa tawo..

Ang pag-uswag sa industriya sa enerhiya nakaagi sa duha ka dagkong kausaban gikan sa "panahon" sa sugnod ngadto sa "panahon" sa karbon, ug dayon gikan sa "panahon" sa karbon ngadto sa "panahon" sa lana.Karon nagsugod na sa pagbag-o gikan sa "panahon" sa lana ngadto sa "panahon" sa pagbag-o sa renewable energy.

Gikan sa uling ingong pangunang tinubdan sa sayong bahin sa ika-19ng siglo hangtod sa lana ingong pangunang tinubdan sa tunga-tunga sa ika-20ng siglo, ang mga tawo migamit ug fossil nga enerhiya sa dakong sukod sulod sa kapin sa 200 ka tuig.Bisan pa, ang istruktura sa enerhiya sa kalibutan nga gimandoan sa fossil energy naghimo niini nga dili na layo sa pagkahurot sa fossil energy.

Ang tulo ka tradisyonal nga fossil energy economic carriers nga girepresentahan sa coal, oil ug natural gas paspas nga mahurot sa bag-ong siglo, ug sa proseso sa paggamit ug pagkasunog, kini usab ang hinungdan sa greenhouse effect, makamugna og daghang mga pollutant, ug makahugaw. ang palibot.

Busa, gikinahanglan nga pakunhuran ang pagsalig sa fossil energy, usbon ang kasamtangan nga irrational energy use structure, ug pangitaon ang limpyo ug walay polusyon nga bag-ong renewable energy.

Sa pagkakaron, ang renewable energy nag-una naglakip sa wind energy, hydrogen energy, solar energy, biomass energy, tidal energy ug geothermal energy, ug uban pa, ug wind energy ug solar energy mao ang kasamtangang research hotspots sa tibuok kalibotan.

Bisan pa, medyo lisud gihapon ang pagkab-ot sa episyente nga pagkakabig ug pagtipig sa lainlaing mga gigikanan sa nabag-o nga enerhiya, sa ingon nagpalisud sa epektibo nga paggamit niini.

Sa kini nga kaso, aron maamgohan ang epektibo nga paggamit sa bag-ong nabag-o nga enerhiya sa mga tawo, kinahanglan nga mapalambo ang dali ug episyente nga bag-ong teknolohiya sa pagtipig sa enerhiya, nga usa usab ka mainit nga lugar sa karon nga panukiduki sa sosyal.

Sa pagkakaron, ang mga baterya sa lithium-ion, isip usa sa labing episyente nga sekundaryong mga baterya, kaylap nga gigamit sa nagkalain-laing elektronik nga mga himan, transportasyon, aerospace ug uban pang mga natad., ang mga palaaboton alang sa kalamboan mas lisud.

Ang pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa sodium ug lithium managsama, ug kini adunay epekto sa pagtipig sa enerhiya.Tungod sa dato nga sulud niini, managsama nga pag-apod-apod sa gigikanan sa sodium, ug mubu nga presyo, gigamit kini sa dako nga teknolohiya sa pagtipig sa enerhiya, nga adunay mga kinaiya sa mubu nga gasto ug taas nga kahusayan.

Ang positibo ug negatibo nga mga materyales sa electrode sa mga baterya sa sodium ion naglakip sa layered transition metal compounds, polyanions, transition metal phosphates, core-shell nanoparticle, metal compound, hard carbon, ug uban pa.

Ingon usa ka elemento nga adunay labi ka daghan nga mga reserba sa kinaiyahan, ang carbon barato ug dali makuha, ug nakakuha og daghang pag-ila ingon usa ka materyal nga anode alang sa mga baterya nga sodium-ion.

Sumala sa lebel sa graphitization, ang mga materyales sa carbon mahimong bahinon sa duha ka kategorya: graphitic carbon ug amorphous carbon.

Ang gahi nga carbon, nga iya sa amorphous carbon, nagpakita sa usa ka piho nga kapasidad sa pagtipig sa sodium nga 300mAh / g, samtang ang mga materyales sa carbon nga adunay mas taas nga lebel sa graphitization lisud nga matubag ang komersyal nga paggamit tungod sa ilang dako nga lugar sa nawong ug lig-on nga pagkahan-ay.

Busa, ang dili graphite nga gahi nga carbon nga mga materyales gigamit sa praktikal nga panukiduki.

Aron mapauswag pa ang pasundayag sa mga materyales sa anode alang sa mga baterya sa sodium-ion, ang hydrophilicity ug conductivity sa mga materyales sa carbon mahimong mapauswag pinaagi sa ion doping o compounding, nga mahimo’g mapauswag ang paghimo sa pagtipig sa enerhiya sa mga materyales sa carbon.

Ingon nga negatibo nga elektrod nga materyal sa sodium ion nga baterya, ang mga compound sa metal kasagaran duha ka dimensiyon nga metal carbide ug nitride.Dugang pa sa maayo kaayo nga mga kinaiya sa duha ka-dimensional nga mga materyales, sila dili lamang sa pagtipig sa sodium ions pinaagi sa adsorption ug intercalation, apan usab combine uban sa sodium Ang kombinasyon sa mga ions makamugna capacitance pinaagi sa kemikal nga mga reaksiyon alang sa enerhiya storage, sa ingon sa hilabihan gayud sa pagpalambo sa enerhiya storage epekto.

Tungod sa taas nga gasto ug kalisud sa pagkuha sa mga metal compound, ang mga materyales sa carbon mao gihapon ang panguna nga mga materyales sa anode alang sa mga baterya sa sodium-ion.

Ang pagsaka sa layered transition metal compounds human sa pagkadiskobre sa graphene.Sa pagkakaron, ang duha-ka-dimensiyon nga mga materyales nga gigamit sa sodium-ion nga mga baterya nag-una naglakip sa sodium-based layered NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, ug uban pa.

Ang polyanionic positive electrode nga mga materyales unang gigamit sa lithium-ion battery positive electrodes, ug sa ulahi gigamit sa sodium-ion batteries.Ang importante nga representante nga mga materyales naglakip sa olivine nga mga kristal sama sa NaMnPO4 ug NaFePO4.

Transition metal phosphate orihinal nga gigamit ingon nga usa ka positibo nga electrode materyal sa lithium-ion batteries.Ang proseso sa synthesis medyo hamtong ug adunay daghang mga istruktura nga kristal.

Ang Phosphate, isip usa ka three-dimensional nga istruktura, nagtukod og usa ka framework structure nga mohaum sa deintercalation ug intercalation sa sodium ions, ug dayon makakuha og sodium-ion nga mga baterya nga adunay maayo kaayo nga performance sa pagtipig sa enerhiya.

Ang core-shell structure nga materyal usa ka bag-ong matang sa anode nga materyal alang sa sodium-ion nga mga baterya nga mitumaw lamang sa bag-ohay nga mga tuig.Pinasukad sa orihinal nga mga materyales, kini nga materyal nakab-ot ang usa ka haw-ang nga istruktura pinaagi sa matahum nga disenyo sa istruktura.

Ang mas komon nga core-shell structure nga mga materyales naglakip sa hollow cobalt selenide nanocubes, Fe-N co-doped core-shell sodium vanadate nanospheres, porous carbon hollow tin oxide nanospheres ug uban pang hollow structures.

Tungod sa maayo kaayo nga mga kinaiya niini, inubanan sa mahika nga haw-ang ug porous nga istruktura, daghang kalihokan sa electrochemical ang nahayag sa electrolyte, ug sa parehas nga oras, gipauswag usab niini ang paglihok sa ion sa electrolyte aron makab-ot ang episyente nga pagtipig sa enerhiya.

Ang global renewable energy nagpadayon sa pagsaka, nga nagpasiugda sa pagpalambo sa teknolohiya sa pagtipig sa enerhiya.

Sa pagkakaron, sumala sa lain-laing mga pamaagi sa pagtipig sa enerhiya, kini mahimong bahinon ngadto sa pisikal nga enerhiya storage ug electrochemical enerhiya storage.

Ang pagtipig sa enerhiya sa electrochemical nagtagbo sa mga sumbanan sa pag-uswag sa bag-ong teknolohiya sa pagtipig sa enerhiya karon tungod sa mga bentaha niini sa taas nga kaluwasan, mubu nga gasto, flexible nga paggamit, ug taas nga kahusayan.

Sumala sa lain-laing mga proseso sa electrochemical reaction, ang electrochemical energy storage power sources nag-una naglakip sa supercapacitors, lead-acid batteries, fuel power batteries, nickel-metal hydride batteries, sodium-sulfur batteries, ug lithium-ion batteries.

Sa teknolohiya sa pagtipig sa enerhiya, ang flexible electrode nga mga materyales nakadani sa daghang interes sa panukiduki sa mga siyentipiko tungod sa ilang pagkalainlain sa disenyo, pagka-flexible, mubu nga gasto, ug mga kinaiya sa pagpanalipod sa kinaiyahan.

Ang mga materyales sa carbon adunay espesyal nga thermochemical nga kalig-on, maayo nga electrical conductivity, taas nga kusog, ug dili kasagaran nga mekanikal nga mga kabtangan, nga naghimo kanila nga nagsaad nga mga electrodes alang sa lithium-ion nga mga baterya ug sodium-ion nga mga baterya.

Ang mga supercapacitor mahimong dali nga ma-charge ug ma-discharge sa ilawom sa taas nga kahimtang karon, ug adunay usa ka siklo sa kinabuhi nga labaw sa 100,000 ka beses.Sila usa ka bag-ong tipo sa espesyal nga electrochemical energy storage power supply tali sa mga capacitor ug mga baterya.

Ang mga supercapacitor adunay mga kinaiya sa taas nga densidad sa gahum ug taas nga rate sa pagkakabig sa enerhiya, apan ang ilang densidad sa enerhiya gamay, sila dali nga mag-discharge sa kaugalingon, ug sila dali nga mag-leakage sa electrolyte kung gigamit nga dili husto.

Bisan kung ang fuel power cell adunay mga kinaiya nga walay pag-charge, dako nga kapasidad, taas nga espesipikong kapasidad ug halapad nga espesipikong power range, ang taas nga temperatura sa pag-operate, taas nga presyo sa gasto, ug ubos nga energy conversion efficiency naghimo niini nga magamit lamang sa proseso sa komersyalisasyon.gigamit sa pipila ka mga kategorya.

Ang lead-acid nga mga baterya adunay mga bentaha sa mubu nga gasto, hingkod nga teknolohiya, ug taas nga kaluwasan, ug kaylap nga gigamit sa mga base station sa signal, mga electric bicycle, mga awto, ug pagtipig sa enerhiya sa grid.Ang mubu nga mga tabla sama sa paghugaw sa kalikopan dili makatagbo sa labi ka taas nga mga kinahanglanon ug mga sumbanan alang sa mga baterya sa pagtipig sa enerhiya.

Ang mga baterya sa Ni-MH adunay mga kinaiya sa lig-on nga versatility, ubos nga calorific value, dako nga kapasidad sa monomer, ug stable nga mga kinaiya sa pag-discharge, apan ang ilang gibug-aton medyo dako, ug adunay daghang mga problema sa pagdumala sa serye sa baterya, nga dali nga mosangpot sa pagkatunaw sa single mga separator sa baterya.


Oras sa pag-post: Hun-16-2023