Sfond

Il-batteriji tal-jone tal-litju ilhom jintużaw ħafna bħala batteriji rikarikabbli sa mis-snin disgħin minħabba l-kapaċità riversibbli għolja tagħhom u l-istabbiltà taċ-ċiklu. Biż-żieda sostanzjali fil-prezz tal-litju u d-domanda dejjem tikber għall-litju u komponenti bażiċi oħra tal-batteriji tal-jone tal-litju, in-nuqqas dejjem jikber ta 'materja prima upstream għall-batteriji tal-litju qed iġġiegħelna nesploraw sistemi elettrokimiċi ġodda u orħos ibbażati fuq elementi abbundanti eżistenti. . Batteriji tal-jone tas-sodju bi prezz aktar baxx huma l-aħjar għażla. Il-batterija tal-jone tas-sodju kważi ġiet skoperta flimkien mal-batterija tal-jone tal-litju, iżda minħabba r-raġġ tal-jone kbir tagħha u l-kapaċità baxxa, in-nies huma aktar inklinati li jistudjaw l-elettriku tal-litju, u r-riċerka dwar il-batterija tal-jone tas-sodju kważi waqfet. Bit-tkabbir mgħaġġel tal-vetturi elettriċi u l-industrija tal-ħażna tal-enerġija f'dawn l-aħħar snin, il-batterija tal-jone tas-sodju, li ġiet proposta fl-istess ħin bħall-batterija tal-jone tal-litju, reġgħet ġibdet nies's attenzjoni.

Il-litju, is-sodju u l-potassju huma kollha metalli alkali fit-tabella perjodika tal-elementi. Huma għandhom proprjetajiet fiżiċi u kimiċi simili u jistgħu jintużaw bħala materjali sekondarji tal-batteriji fit-teorija. Ir-riżorsi tas-sodju huma sinjuri ħafna, imqassma b'mod wiesa 'fil-qoxra tad-Dinja u sempliċi biex jiġu estratti. Bħala sostitut tal-litju, is-sodju ingħata aktar u aktar attenzjoni fil-qasam tal-batterija. Il-batterijamanifattursġirjabiex tniedi r-rotta tat-teknoloġija tal-batterija tal-jone tas-sodju.Opinjonijiet ta' Gwida dwar l-Aċċelerazzjoni tal-Iżvilupp ta' Ħażna Ġdida tal-Enerġija, Pjan ta' Innovazzjoni Xjentifika u Teknoloġika fil-Qasam tal-Enerġija matul l-14-il Perjodu ta' Pjan ta' Ħames Snin, uPjan ta' Implimentazzjoni għall-Iżvilupp ta' Ħażna Ġdida ta' Enerġija matul l-14-il Perjodu ta' Pjan ta' Ħames Sninmaħruġa mill-Kummissjoni Nazzjonali għall-Iżvilupp u r-Riforma u l-Amministrazzjoni Nazzjonali tal-Enerġija semmew biex jiżviluppaw ġenerazzjoni ġdida ta 'teknoloġiji ta' ħażna ta 'enerġija ta' prestazzjoni għolja bħal batteriji tal-jone tas-sodju. Il-Ministeru tal-Industrija u t-Teknoloġija tal-Informazzjoni (MIIT) ippromwova wkoll batteriji ġodda, bħal batteriji tal-jone tas-sodju, bħala saborra għall-iżvilupp tal-industrija tal-enerġija ġdida. L-istandards tal-industrija għall-batteriji tal-jone tas-sodju huma wkoll fil-ħidma. Huwa mistenni li hekk kif l-industrija żżid l-investiment, it-teknoloġija ssir matura u l-katina industrijali titjieb gradwalment, il-batterija tal-jone tas-sodju bi prestazzjoni ta 'spejjeż għolja hija mistennija li tokkupa parti mis-suq tal-batteriji tal-jone tal-litju.

Batterija tal-jone tas-sodju versus batterija tal-jone tal-litju

• L-elettrodu negattiv tal-karbonju tal-batterija tal-jone tas-sodju għandu spiża aktar baxxa u spazju ta 'modifika akbar minn dak tal-grafita.
• Fojl tal-aluminju jista 'jintuża bħala kollettur tal-kurrent għall-elettrodu pożittiv u negattiv tal-batteriji tal-jone tas-sodju. Il-batteriji tal-jone tal-litju għandhom potenzjal negattiv baxx u għandhom jużaw fojl tar-ram li ma jkunx imsadda. Il-batteriji tal-jone tas-sodju, min-naħa l-oħra, għandhom potenzjal negattiv għoli, u għalhekk ma jilligawx mas-sodju. Il-fojl tal-aluminju huwa inqas fil-piż u l-ispiża mill-fojl tar-ram.
• Fl-elettrolit, is-solubilità ta 'Na⁺ hija madwar 30% inqas minn dik ta 'Li⁺. Ir-rata ta 'dissoluzzjoni hija għolja, u r-reżistenza tat-trasferiment tal-ħlas fl-elettrodu - l-interface tal-elettroliti hija żgħira, li tipprovdi dinamika tal-elettrodu aħjar. Għalhekk, ir-rata ta 'skarika ta' ħlas ta 'jone tas-sodju hija għolja f'temperatura għolja u temperatura baxxa, u l-prestazzjoni f'temperatura baxxa hija eċċellenti, u tista' tiġi ċċarġjata malajr.
• Il-batteriji tal-jone tas-sodju għandhom għażla usa 'ta' materjali ta 'elettrodu pożittiv. Kważi l-elementi kollha tal-metall ta 'tranżizzjoni fl-ewwel ringiela tat-tabella perjodika jistgħu jintużaw f'batteriji tal-jone tas-sodju. Dan huwa dovut għad-differenza ta 'daqs kbir bejn Na⁺ (raġġ 0.102nm) u joni tal-metall ta 'transizzjoni (raġġ 0.05-0.07nm), li jwassal għas-separazzjoni tagħhom.
• Ir-reżistenza interna ta 'batterija tal-jone tas-sodju hija ogħla minn dik ta' batterija tal-jone tal-litju. Fil-każ ta 'short circuit, is-sħana istantanja hija inqas, iż-żieda fit-temperatura hija aktar bil-mod u t-temperatura runaway termali hija ogħla minn dik ta' batterija tal-litju, għalhekk batterija tal-jone tas-sodju hija aktar sigura.
• Ir-raġġ kbir tal-jone tas-sodju jista 'jwassal għal qsim tal-materjal meta jitneħħa mill-materjal tal-elettrodu, u b'hekk jaffettwa l-prestazzjoni kinetika ġenerali tal-batterija u l-integrità tal-elettrodu.
• Is-sodju għandu potenzjal ta 'elettrodu standard ferm ogħla (0.33V ogħla mill-litju), li jirriżulta f'densità ta' enerġija aktar baxxa u jagħmilha diffiċli biex tikkompeti ma 'batteriji tal-jone tal-litju fis-settur tal-enerġija.

L-aħħar progress tar-riċerka

F'dawn l-aħħar snin, ir-riċerka dwar batteriji tal-jone tas-sodju tinkludi materjal avvanzat tal-katodu mingħajr kobalt għal batteriji tal-jone tas-sodju, sulfat polianjoniku bi prezz baxx għall-elettrodu pożittiv tal-batteriji tal-jone tas-sodju, komposti nano-pb użati fl-elettrodu pożittiv tas-sodju -batteriji tal-jone, riċerka bażika dwar materjali tal-anodi organiċi għal batteriji tal-jone tas-sodju għal applikazzjonijiet kummerċjali potenzjali, ossidi tal-metall ibbażati fuq il-landa u sulfidi użati bħala materjali tal-anodi għal batteriji tal-jone tas-sodju, Nanoinġinerija ta 'materjali avvanzati tal-karbonju f'batteriji tal-jone tas-sodju, u applikazzjoni ta 'karatterizzazzjoni in situ avvanzata fl-istudju ta' batteriji tal-jone tas-sodju. B'mod ġenerali, għadu hotspot ta 'riċerka biex jinkisbu materjali ta' elettrodi pożittivi u negattivi ta 'prestazzjoni għolja mill-aspetti tal-ottimizzazzjoni tal-mezzi ta' modifika, it-titjib tal-metodi ta 'preparazzjoni u l-esplorazzjoni tal-mekkaniżmu tal-ħażna tas-sodju biex ittejjeb il-kompetittività ġenerali tal-batteriji tal-jone tas-sodju.