Fon

Lityum-ionli batareyalar 1990-yillardan beri qayta tiklanadigan yuqori quvvati va aylanish barqarorligi tufayli qayta zaryadlanuvchi batareyalar sifatida keng qo'llanila boshlandi. Lityum narxining sezilarli darajada oshishi va lityum va lityum-ion batareyalarning boshqa asosiy komponentlariga talab ortib borishi bilan, lityum batareyalar uchun yuqori oqim xom ashyosining ortib borayotgan tanqisligi bizni mavjud ko'p elementlarga asoslangan yangi va arzonroq elektrokimyoviy tizimlarni o'rganishga majbur qilmoqda. . Eng yaxshi variant arzonroq natriy-ionli batareyalardir. Natriy-ion batareyasi litiy-ion batareyasi bilan birga deyarli kashf qilindi, ammo uning katta ion radiusi va past sig'imi tufayli odamlar lityum elektr energiyasini o'rganishga ko'proq moyil bo'lib, natriy-ion batareyasi bo'yicha tadqiqotlar deyarli to'xtab qoldi. So'nggi yillarda elektr transport vositalari va energiya saqlash sanoatining jadal o'sishi bilan lityum-ion batareyasi bilan bir vaqtda taklif qilingan natriy-ion batareyasi yana odamlarni o'ziga tortdi.'ning e'tibori.

Litiy, natriy va kaliy elementlarning davriy sistemasidagi ishqoriy metallardir. Ular o'xshash fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega va nazariy jihatdan ikkilamchi batareya materiallari sifatida ishlatilishi mumkin. Natriy resurslari juda boy, er qobig'ida keng tarqalgan va oson qazib olinadi. Litiy o'rnini bosuvchi sifatida natriyga batareyalar sohasida ko'proq e'tibor qaratilmoqda. Batareyaishlab chiqaruvchisshitirlashnatriy-ion batareyasining texnologik marshrutini ishga tushirish.Yangi energiya zaxiralarini rivojlantirishni jadallashtirish bo'yicha etakchi fikrlar, 14-besh yillikda energetika sohasida ilmiy va texnologik innovatsiyalar rejasi., va14-besh yillik reja davrida yangi energiya zaxiralarini rivojlantirish bo'yicha amalga oshirish rejasiMilliy taraqqiyot va islohotlar komissiyasi va Milliy energetika ma'muriyati tomonidan chiqarilgan natriy-ion batareyalari kabi yuqori samarali energiya saqlash texnologiyalarining yangi avlodini ishlab chiqish haqida gapirdi. Sanoat va axborot texnologiyalari vazirligi (MIIT) ham yangi energiya sanoatini rivojlantirish uchun balast sifatida natriy-ion batareyalari kabi yangi batareyalarni ilgari surdi. Natriy-ion batareyalari uchun sanoat standartlari ham ishda. Sanoat investitsiyalarni ko'paytirishi, texnologiyaning etuklashishi va sanoat zanjiri asta-sekin takomillashtirilishi kutilmoqda, yuqori xarajatli ishlashga ega natriy-ion batareyasi lityum-ion batareyalar bozorining bir qismini egallashi kutilmoqda.

Lityum-ion batareyaga nisbatan natriy-ion batareyasi

• Natriy-ion batareyasining uglerod salbiy elektrodi grafitga qaraganda arzonroq va kattaroq modifikatsiya maydoniga ega.
• Alyuminiy folga natriy-ionli batareyalarning musbat va manfiy elektrodlari uchun oqim kollektori sifatida ishlatilishi mumkin. Lityum-ion batareyalar past salbiy potentsialga ega va korroziyaga uchramagan mis folga ishlatishi kerak. Boshqa tomondan, natriy-ionli batareyalar yuqori salbiy potentsialga ega, shuning uchun ular natriy bilan qotishmaydi. Alyuminiy folga og'irligi va narxi jihatidan mis folga nisbatan pastroq.
• Elektrolitda Na ning eruvchanligi⁺ Linikidan taxminan 30% past⁺. Eritma tezligi yuqori va elektrod - elektrolitlar interfeysida zaryad o'tkazish qarshiligi kichik, bu esa elektrodning yaxshi dinamikasini ta'minlaydi. Shuning uchun natriy-ion zaryadining tushirish tezligi yuqori haroratda va past haroratda yuqori va past harorat ko'rsatkichlari juda yaxshi va tezda zaryadlanishi mumkin.
• Natriy-ionli batareyalar ijobiy elektrod materiallarining kengroq tanloviga ega. Natriy ionli batareyalarda davriy jadvalning birinchi qatoridagi deyarli barcha o'tish metall elementlaridan foydalanish mumkin. Bu Na o'rtasidagi katta o'lchamdagi farq bilan bog'liq⁺ (radius 0,102 nm) va o'tish metall ionlari (radiusi 0,05-0,07 nm), bu ularning ajralishiga yordam beradi.
• Natriy-ion batareyasining ichki qarshiligi lityum-ion batareyadan yuqori. Qisqa tutashuv bo'lsa, lahzali issiqlik kamroq, harorat ko'tarilishi sekinroq va termal qochib ketish harorati lityum batareyaga qaraganda yuqori, shuning uchun natriy-ion batareyasi xavfsizroqdir.
• Natriy-ionning katta radiusi elektrod materialidan chiqarilganda materialning yorilishiga olib kelishi mumkin, bu esa batareyaning umumiy kinetik ishlashiga va elektrodning yaxlitligiga ta'sir qiladi.
• Natriy ancha yuqori standart elektrod potentsialiga ega (litiydan 0,33V yuqori), buning natijasida energiya zichligi past bo'ladi va energiya sohasida lityum-ion batareyalar bilan raqobatlashishni qiyinlashtiradi.

So'nggi tadqiqot taraqqiyoti

So'nggi yillarda natriy-ionli batareyalar bo'yicha tadqiqotlar natriy-ion batareyalari uchun ilg'or kobaltsiz katod materialini, natriy-ion batareyalarining musbat elektrodi uchun arzon polianion sulfatni, natriyning musbat elektrodida ishlatiladigan nano-pb birikmalarini o'z ichiga oladi. -ion ​​batareyalari, natriy-ionli batareyalar uchun organik anod materiallari bo'yicha potentsial tijorat maqsadlarida foydalanish uchun asosiy tadqiqotlar, qalayga asoslangan metall oksidlari va natriy-ionli batareyalar uchun anod materiallari sifatida ishlatiladigan sulfidlar, natriy-ionli akkumulyatorlarda ilg'or uglerod materiallarining nano-muhandisligi va natriy-ionli batareyalarni o'rganishda ilg'or in situ tavsifini qo'llash. Umuman olganda, natriy-ionli batareyalarning umumiy raqobatbardoshligini oshirish uchun modifikatsiya vositalarini optimallashtirish, tayyorlash usullarini takomillashtirish va natriyni saqlash mexanizmini o'rganish jihatlaridan yuqori samarali ijobiy va salbiy elektrod materiallarini olish uchun hali ham tadqiqot nuqtasi hisoblanadi.