Bataraidh ion sodium vs bataraidh ion lithium

Ro-ràdh

Cumhachd Kamada is Luchd-saothrachaidh Bataraidh Sodium Ion SìonaLe adhartasan luath ann an lùth ath-nuadhachail agus teicneòlasan còmhdhail dealain, tha bataraidh ion sodium air nochdadh mar fhuasgladh stòraidh lùth gealltanach, a’ togail aire agus tasgadh farsaing. Mar thoradh air a’ chosgais ìosal aca, sàbhailteachd àrd, agus càirdeas àrainneachdail, thathas a’ coimhead barrachd is barrachd air bataraidh ion sodium mar roghainn ion-obrachail an àite bataraidh lithium-ion. Bidh an artaigil seo a’ sgrùdadh gu mionaideach an sgrìobhadh, prionnsapalan obrach, buannachdan, agus tagraidhean eadar-dhealaichte de bataraidh ion sodium.

1. Sealladh farsaing air bataraidh ion sodium

1.1 Dè a th’ ann am bataraidh ion sodium?

Mìneachadh agus Bun-phrionnsabalan
Bataraidh ion sodiumnan bataraidhean ath-thagraidh a bhios a’ cleachdadh ions sodium mar luchd-giùlan chìsean. Tha am prionnsapal obrachaidh aca coltach ris a’ bhataraidh lithium-ion, ach bidh iad a’ cleachdadh sodium mar an stuth gnìomhach. Stòradh bataraidh ian sodium agus leig às lùth le bhith a’ gluasad ions sodium eadar na dealanan adhartach is àicheil rè chuairtean cosgais is sgaoilidh.

Cùl-fhiosrachadh Eachdraidheil agus Leasachadh
Tha rannsachadh air bataraidh ian sodium a’ dol air ais gu deireadh nan 1970n nuair a mhol an neach-saidheans Frangach Armand a’ bhun-bheachd air “bataraidhean cathair rocaid” agus thòisich e a’ sgrùdadh gach cuid bataraidh lithium-ion agus sodium ion. Mar thoradh air dùbhlain ann an dùmhlachd lùtha agus seasmhachd stuthan, stad rannsachadh air bataraidh ian sodium gus an deach stuthan cruaidh carbon anod a lorg timcheall air a’ bhliadhna 2000, a bhrosnaich ùidh às ùr.

1.2 Prionnsapalan obrach bataraidh ion sodium

Inneal freagairt electrochemical
Ann am bataraidh ion sodium, bidh ath-bhualaidhean electroceimiceach a ’tachairt sa mhòr-chuid eadar na dealanan dearbhach agus àicheil. Nuair a bhios iad a’ cur cosgais, bidh ions sodium a’ gluasad bhon dealan dearbhach, tron ​​electrolyte, chun an electrode àicheil far a bheil iad freumhaichte. Nuair a thèid an leigeil ma sgaoil, bidh ions sodium a’ gluasad bhon dealan àicheil air ais chun an dealan-dealanach dearbhach, a’ leigeil ma sgaoil lùth a tha air a stòradh.

Prìomh phàirtean agus gnìomhan
Tha na prìomh phàirtean de bataraidh ion sodium a’ toirt a-steach an dealan dearbhach, electrode àicheil, electrolyte, agus dealaiche. Am measg stuthan electrode adhartach a thathas a’ cleachdadh gu cumanta tha sodium titanate, sodium sulfur, agus sodium carbon. Tha carbon cruaidh air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson an dealan àicheil. Bidh an electrolyte a ’comasachadh gluasad ion sodium, fhad‘ s a tha an dealaiche a ’cur casg air cuairtean goirid.

2. Co-phàirtean agus Stuthan de bataraidh ion sodium

2.1 Stuthan electrode adhartach

Sòidiam Titanate (Na-Ti-O₂)
Tha sodium titanate a’ tabhann deagh sheasmhachd electroceimiceach agus dùmhlachd lùth coimeasach àrd, ga fhàgail na stuth dealanach adhartach gealltanach.

Sòidiam sulfur (Na-S)
Tha dùmhlachd lùth teòiridheach àrd aig bataraidhean sodium sulfur ach tha feum aca air fuasglaidhean airson teòthachd obrachaidh agus cùisean coirbeachd stuthan.

Sodium Carbon (Na-C)
Bidh companaidhean sodium gualain a’ toirt seachad seoltachd dealain àrd agus coileanadh rothaireachd math, gan dèanamh nan stuthan electrode adhartach air leth.

2.2 Negative Electrode Stuthan

Carbon cruaidh
Tha carbon cruaidh a’ tabhann comas sònraichte àrd agus coileanadh rothaireachd sàr-mhath, ga fhàgail mar an stuth electrode àicheil as cumanta ann am bataraidh ian sodium.

Stuthan eile a dh’fhaodadh a bhith ann
Tha stuthan a tha a’ tighinn am bàrr a’ toirt a-steach aloidhean stèidhichte air staoin agus todhar phosphide, a’ sealltainn dùilean tagraidh gealltanach.

2.3 Electrolyte agus Separator

Taghadh agus feartan electrolyte
Mar as trice bidh an electrolyte ann am bataraidh ian sodium a’ toirt a-steach fuasglaidhean organach no lioftaichean ionic, a dh ’fheumas giùlan dealain àrd agus seasmhachd ceimigeach.

Dleastanas agus Stuthan Separator
Bidh dealadairean a ’cur casg air conaltradh dìreach eadar na dealanan adhartach is àicheil, mar sin a’ cur casg air cuairtean goirid. Am measg stuthan cumanta tha polyethylene (PE) agus polypropylene (PP) am measg polymers cuideam àrd moileciuil eile.

2.4 Luchd-cruinneachaidh gnàthaichte

Taghadh stuthan airson luchd-cruinneachaidh gnàthach electrode dearbhach agus àicheil
Mar as trice bidh foil alùmanum air a chleachdadh airson luchd-cruinneachaidh sruth electrode dearbhach, fhad ‘s a thathas a’ cleachdadh foil copair airson luchd-cruinneachaidh sruth electrode àicheil, a ’toirt seachad deagh ghiùlan dealain agus seasmhachd ceimigeach.

3. Buannachdan bataraidh ion sodium

3.1 Bataraidh sodium-ion vs lithium-ion

3.2 Buannachd Cosgais

Èifeachdas cosgais an coimeas ri bataraidh ion lithium
Airson luchd-cleachdaidh cuibheasach, is dòcha gum bi bataraidh ion sodium nas saoire na bataraidh lithium-ion san àm ri teachd. Mar eisimpleir, ma dh’ fheumas tu siostam stòraidh lùtha a chuir a-steach aig an taigh airson cùl-taic aig àm brisidhean cumhachd, faodaidh cleachdadh bataraidh sodium ion a bhith nas èifeachdaiche air sgàth cosgaisean toraidh nas ìsle.

Iomadachd agus comasachd eaconamach stuthan amh
Tha sodium pailt ann an sgudal na Talmhainn, a 'dèanamh suas 2.6% de na h-eileamaidean crùbach, mòran nas àirde na lithium (0.0065%). Tha seo a’ ciallachadh gu bheil prìsean sodium agus solar nas seasmhaiche. Mar eisimpleir, tha a’ chosgais airson tunna de shalainn sodium a thoirt gu buil gu math nas ìsle na a’ chosgais airson an aon uiread de shalainn lithium, a’ toirt buannachd eaconamach mòr dha bataraidh ion sodium ann an tagraidhean air sgèile mhòr.

3.3 Sàbhailteachd

Cunnart ìosal de spreadhadh is teine
Chan eil bataraidh ian sodium cho buailteach do spreadhadh agus teine ​​​​fo shuidheachaidhean fìor leithid cus cosgais no cuairtean goirid, a’ toirt buannachd sàbhailteachd mòr dhaibh. Mar eisimpleir, chan eil carbadan a tha a’ cleachdadh bataraidh sodium ian cho dualtach spreadhadh bataraidh fhaighinn ma thachras tubaist, a’ dèanamh cinnteach à sàbhailteachd luchd-siubhail.

Iarrtasan le Àrd-choileanadh Sàbhailteachd
Tha sàbhailteachd àrd bataraidh ion sodium gan dèanamh freagarrach airson tagraidhean a dh ’fheumas gealltanas sàbhailteachd àrd. Mar eisimpleir, ma bhios siostam stòraidh lùth dachaigh a’ cleachdadh bataraidh sodium ion, tha nas lugha de dhragh ann mu chunnartan teine ​​​​mar thoradh air cus cosgais no cuairtean goirid. A bharrachd air an sin, faodaidh siostaman còmhdhail poblach bailteil leithid busaichean agus fo-rathaidean buannachd fhaighinn bho shàbhailteachd àrd bataraidh ion sodium, a ’seachnadh tubaistean sàbhailteachd air adhbhrachadh le fàilligeadh bataraidh.

3.4 Càirdeas Àrainneachdail

Buaidh Àrainneachdail Ìosal
Chan eil pròiseas cinneasachaidh bataraidh ion sodium a ’feumachdainn meatailtean tearc no stuthan puinnseanta a chleachdadh, a’ lughdachadh cunnart truailleadh àrainneachd. Mar eisimpleir, feumaidh saothrachadh bataraidh lithium-ion cobalt, agus gu tric bidh droch bhuaidh aig mèinneadh cobalt air an àrainneachd agus air coimhearsnachdan ionadail. An coimeas ri sin, tha stuthan bataraidh sodium-ion nas càirdeile don àrainneachd agus chan eil iad a’ dèanamh milleadh mòr air eag-shiostaman.

Comasach air Leasachadh Seasmhach
Air sgàth pailteas agus ruigsinneachd ghoireasan sodium, tha comas aig bataraidh ion sodium airson leasachadh seasmhach. Smaoinich air siostam lùtha san àm ri teachd far a bheil bataraidh ion sodium air a chleachdadh gu farsaing, a’ lughdachadh eisimeileachd air goireasan gann agus a’ lughdachadh uallaichean àrainneachd. Mar eisimpleir, tha pròiseas ath-chuairteachaidh bataraidh ion sodium an ìre mhath sìmplidh agus chan eil e a ’gineadh mòran de sgudal cunnartach.

3.5 Feartan Coileanaidh

Adhartasan ann an dùmhlachd lùtha
A dh 'aindeoin dùmhlachd lùtha nas ìsle (ie, stòradh lùth gach cuideam aonad) an coimeas ri bataraidh lithium-ion, tha teicneòlas bataraidh sodium-ion air a bhith a' dùnadh a 'bheàrn seo le leasachaidhean ann an stuthan agus pròiseasan. Mar eisimpleir, tha na teicneòlasan bataraidh sodium-ion as ùire air dùmhlachd lùtha a choileanadh faisg air bataraidh lithium-ion, comasach air coinneachadh ri diofar riatanasan tagraidh.

Beatha Rothaireachd agus Seasmhachd
Tha beatha rothaireachd nas fhaide agus deagh sheasmhachd aig bataraidh ion sodium, a’ ciallachadh gum faod iad a dhol tro chuairtean cosgais is sgaoilidh gun a bhith a’ lughdachadh coileanadh gu mòr. Mar eisimpleir, faodaidh bataraidh sodium ion comas còrr air 80% a chumail às deidh 2000 cuairtean cosgais is sgaoilidh, gan dèanamh freagarrach airson tagraidhean a dh ’fheumas cuairtean cosgais is fuasglaidh tric, leithid carbadan dealain agus stòradh lùth ath-nuadhachail.

3.6 Freagarrachd teòthachd ìosal de bhataraidh ion sodium

Bidh bataraidh ian sodium a’ nochdadh coileanadh seasmhach ann an àrainneachdan fuar an taca ri bataraidh lithium-ion. Seo mion-sgrùdadh mionaideach air an fhreagarrachd agus na suidheachaidhean tagraidh ann an suidheachaidhean teothachd ìosal:

Freagarrachd teòthachd ìosal de bhataraidh ion sodium

1. Coileanadh Teòthachd Ìosal Electrolyte: Tha an electrolyte a thathas a ’cleachdadh gu cumanta ann am bataraidh ion sodium a’ taisbeanadh deagh ghiùlan ion aig teòthachd ìosal, a ’comasachadh ath-bheachdan electrochemical taobh a-staigh nas socair de bataraidh ian sodium ann an àrainneachdan fuar.
2. Feartan stuthan: Tha na stuthan electrode adhartach is àicheil de bataraidh ion sodium a’ nochdadh deagh sheasmhachd ann an suidheachaidhean teothachd ìosal. Gu sònraichte, bidh stuthan electrode àicheil leithid gualain cruaidh a ’cumail deagh choileanadh electrochemical eadhon aig teòthachd ìosal.
3. Measadh Coileanaidh: Tha dàta deuchainneach a’ nochdadh gu bheil bataraidh ion sodium a’ cumail ìre glèidhidh comas agus beatha baidhsagal nas fheàrr na a’ mhòr-chuid de bhataraidh lithium-ion aig teòthachd ìosal (me, -20 ° C). Tha an èifeachdas sgaoilidh agus an dùmhlachd lùtha aca a’ nochdadh crìonadh coimeasach beag ann an àrainneachdan fuar.

Cleachdadh bataraidh ion sodium ann an àrainneachdan teòthachd ìosal

1. Stòradh lùth clèithe ann an àrainneachdan a-muigh: Ann an roinnean fuar a tuath no domhan-leud àrd, bidh bataraidh ion sodium gu h-èifeachdach a’ stòradh agus a’ leigeil ma sgaoil dealan, a tha freagarrach airson siostaman stòraidh lùth clèithe anns na raointean sin.
2. Innealan còmhdhail aig teòthachd ìosal: Tha innealan còmhdhail dealain ann an roinnean pòla agus rathaidean sneachda geamhraidh, leithid carbadan sgrùdaidh Artaigeach agus Antartaig, a’ faighinn buannachd bho thaic cumhachd earbsach a bheir bataraidh ian Sòidium seachad.
3. Innealan Sgrùdaidh Iomallach: Ann an àrainneachdan fìor fhuar mar sgìrean pòlach agus beanntach, feumaidh innealan sgrùdaidh iomallach solar cumhachd seasmhach fad-ùine, a’ dèanamh bataraidh ian sodium na dheagh roghainn.

4. Còmhdhail slabhraidh fuar agus stòradh: Bidh biadh, cungaidh-leigheis, agus stuthan eile a dh ’fheumas smachd cunbhalach aig teòthachd ìosal rè còmhdhail agus stòradh a’ faighinn buannachd bho choileanadh seasmhach agus earbsach bataraidh ian sodium.

Co-dhùnadh

Bataraidh ion sodiuma’ tabhann grunn bhuannachdan thairis air bataraidh lithium-ion, a’ toirt a-steach cosgais nas ìsle, sàbhailteachd nas fheàrr, agus càirdeas àrainneachdail. A dh 'aindeoin an dùmhlachd lùtha beagan nas ìsle an coimeas ri bataraidhean lithium-ion, tha teicneòlas bataraidh sodium ion a' lùghdachadh a 'bheàrn seo gu cunbhalach tro adhartasan leantainneach ann an stuthan agus pròiseasan. A bharrachd air an sin, tha iad a’ nochdadh coileanadh seasmhach ann an àrainneachdan fuar, gan dèanamh freagarrach airson grunn thagraidhean. A’ coimhead air adhart, mar a bhios teicneòlas a’ sìor fhàs agus uchd-mhacachd a’ mhargaidh a’ fàs, tha bataraidh ion sodium deiseil airson pàirt chudromach a ghabhail ann an stòradh lùtha agus còmhdhail dealain, ag àrach leasachadh seasmhach agus glèidhteachas àrainneachd.

CliogCuir fios gu Kamada Powerairson am fuasgladh bataraidh ion sodium àbhaisteach agad.