Principy výroby sodno-iontových baterií a výhody a nevýhody

Princip výroby sodíkových iontových baterií

Sodík-iontové baterie (zkráceně SIB) jsou dobíjecí baterie pro ukládání energie, které mají výhody vysoké kapacity, nízké hmotnosti, nízkého vývinu tepla, nízkého samovybíjení a nízké ceny. Vyvinuté zařízení SIB může nahradit tradiční lithiové baterie Graphene bude energicky podporovat využití lidské recyklace energie.

Obecně lze říci, že princip činnosti SIB je následující: během nabíjení/vybíjení se koncentrace Na+ na elektrodách SIB zvyšuje/snižuje a při aplikaci zatížení a změn jejich elektrod oxidace/redukce náboje nakonec generuje vodíkové vazby. . Tyto reakce jsou ukončeny dvěma protilehlými nádobami elektrochemického článku. Jedna protilehlá nádoba obsahuje Na+ elektrolyt a druhá protilehlá nádobka obsahuje elektrodovou kapalinu.

Aby bylo možné vyhovět současným požadavkům na vysokou kapacitu a objem elektronických produktů, mají výzkumníci tendenci používat zakřivené elektrody ke snížení velikosti baterií SIB. Ve srovnání s jinými typy lithium-iontových baterií mohou zakřivené elektrody přenášet Na+ mezi dvěma zásobníky efektivněji. SIB lze také vylepšit na nano-kopolymerové elektrody, což zajišťuje vysokou kapacitu a konstantní kapacitní výkon baterie během přesných procesů.

20 pro a proti

výhoda:

1. Sodno-iontové baterie mají vyšší kapacitu a mohou uchovat více energie, díky čemuž jsou vhodnější pro velkokapacitní aplikace;

2. SIB jsou menší velikosti a lehčí, což může ušetřit místo a váhu;

3. má dobrou tepelnou odolnost a vysokou teplotní stabilitu;

4. Malá rychlost samovybíjení, trvanlivější skladování energie;

5. SIB mají lepší bezpečnost než jiné baterie a je méně pravděpodobné, že se vznítí při polarizaci kapaliny;

6. Má dobrou recyklační schopnost a lze jej mnohokrát znovu použít;

7. SIB mají nízkou cenu a šetří materiálové náklady ve výrobě.

nedostatek:

1. SIB mají za normálních podmínek nízké napětí a nejsou vhodné pro použití ve vysokonapěťových aplikacích;

2. SIB mají obvykle vysokou vodivost, což má za následek nízkou účinnost nabíjení a vybíjení;

3. Vnitřní odpor je vysoký a procesy nabíjení a vybíjení způsobí velké ztráty;

4. Materiál elektrody je nestabilní a obtížně se udržuje po dlouhou dobu;

5. Baterie mají někdy vyšší poruchovost při vysokých teplotách a drsných podmínkách;

6. Snížená kapacita SIB způsobí větší ztráty během oběhu;

7. Ne všechny elektronické produkty mohou používat sodíkové iontové baterie. Některá zařízení například potřebují udržovat určité vstupní napětí, než mohou správně fungovat.