مبادئ تصنيع بطارية أيون الصوديوم ومزاياها وعيوبها

مبدأ تصنيع بطارية أيون الصوديوم

بطاريات أيون الصوديوم (SIBs باختصار) هي بطاريات تخزين طاقة قابلة لإعادة الشحن تتمتع بمزايا السعة العالية، وخفة الوزن، وتوليد الحرارة المنخفض، وانخفاض التفريغ الذاتي، والتكلفة المنخفضة. يمكن لجهاز SIBs المطور أن يحل محل بطاريات الليثيوم الجرافين التقليدية وسيعمل بقوة على تعزيز استخدام الطاقة البشرية لإعادة التدوير.

بشكل عام، مبدأ عمل SIBs هو كما يلي: أثناء الشحن / التفريغ، يزيد / يتناقص تركيز Na + على أقطاب SIBs، ومع تطبيق الأحمال والتغييرات في أقطابها الكهربائية، تؤدي أكسدة / تخفيض الشحنة في النهاية إلى إنشاء روابط هيدروجينية . تكتمل هذه التفاعلات بواسطة حاويتين متقابلتين للخلية الكهروكيميائية. تحتوي إحدى الحاويات المقابلة على إلكتروليت Na+، بينما تحتوي الحاوية الأخرى المقابلة على سائل القطب الكهربائي.

من أجل تلبية المتطلبات الحالية ذات السعة العالية والحجم للمنتجات الإلكترونية، يميل الباحثون إلى استخدام الأقطاب الكهربائية المنحنية لتقليل حجم بطارية SIBs. بالمقارنة مع أنواع بطاريات الليثيوم أيون الأخرى، يمكن للأقطاب الكهربائية المنحنية نقل Na+ بين حاويتين بشكل أكثر كفاءة. يمكن أيضًا تحسين SIBs إلى أقطاب نانوية كوبوليمر، مما يضمن السعة العالية وأداء السعة الثابتة للبطارية أثناء العمليات الدقيقة.

20 إيجابيات وسلبيات

ميزة:

1. تتمتع بطاريات أيون الصوديوم بقدرة أعلى ويمكنها تخزين المزيد من الطاقة، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات ذات السعة الكبيرة؛

2. SIBs أصغر حجمًا وأخف وزنًا، مما يوفر المساحة والوزن.

3. لديه مقاومة جيدة للحرارة واستقرار درجات الحرارة العالية.

4. معدل التفريغ الذاتي الصغير، تخزين الطاقة أكثر دواما؛

5. تتمتع بطاريات SIB بسلامة أفضل من البطاريات الأخرى، كما أنها أقل عرضة للاشتعال في حالة استقطاب السائل؛

6. لديها قدرة جيدة على إعادة التدوير ويمكن إعادة استخدامها عدة مرات.

7. تتميز SIBs بتكلفة منخفضة وتوفر تكاليف المواد في الإنتاج.

عيب:

1. تتمتع SIBs بجهد منخفض في الظروف العادية وغير مناسبة للاستخدام في تطبيقات الجهد العالي؛

2. عادة ما تتمتع SIBs بموصلية عالية، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الشحن والتفريغ؛

3. المقاومة الداخلية عالية، وعمليات الشحن والتفريغ سوف تسبب خسائر كبيرة؛

4. مادة القطب غير مستقرة ويصعب صيانتها لفترة طويلة.

5. البطاريات لديها في بعض الأحيان معدل فشل أعلى في ظل درجات الحرارة المرتفعة والظروف القاسية؛

6. سيؤدي انخفاض سعة الـ SIBs إلى خسائر أكبر أثناء التداول؛

7. لا يمكن لجميع المنتجات الإلكترونية استخدام بطاريات أيون الصوديوم. على سبيل المثال، تحتاج بعض الأجهزة إلى الحفاظ على جهد دخل معين قبل أن تتمكن من العمل بشكل صحيح.