اصول ساخت باتری یون سدیم و مزایا و معایب

اصل ساخت باتری یون سدیم

باتری‌های یون سدیم (به اختصار SIB) باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی قابل شارژی هستند که دارای مزایای ظرفیت بالا، وزن سبک، تولید گرمای کم، خود تخلیه کم و هزینه کم هستند. دستگاه SIBs توسعه‌یافته می‌تواند جایگزین باتری‌های لیتیومی سنتی گرافن شود که به شدت استفاده از انرژی بازیافتی انسان را ارتقا می‌دهد.

به طور کلی، اصل کار SIB ها به شرح زیر است: در هنگام شارژ/تخلیه، غلظت Na+ روی الکترودهای SIB ها افزایش/کاهش می یابد و با اعمال بار و تغییر در الکترودهای آنها، اکسیداسیون/کاهش بار در نهایت باعث ایجاد پیوندهای هیدروژنی می شود. . این واکنش ها توسط دو ظرف مقابل سلول الکتروشیمیایی تکمیل می شود. یک ظرف مقابل حاوی الکترولیت Na+ و ظرف مقابل حاوی مایع الکترود است.

به منظور برآورده ساختن ظرفیت و حجم بالا مورد نیاز فعلی محصولات الکترونیکی، محققان تمایل دارند از الکترودهای منحنی برای کاهش اندازه باتری SIB ها استفاده کنند. در مقایسه با سایر انواع باتری لیتیوم یونی، الکترودهای منحنی می توانند Na+ را بین دو کانتینر به طور موثرتری انتقال دهند. SIB ها همچنین می توانند به الکترودهای نانو کوپلیمری تبدیل شوند که ظرفیت بالا و عملکرد ظرفیت ثابت باتری را در طول فرآیندهای دقیق تضمین می کند.

20 مزایا و معایب

مزیت - فایده - سود - منفعت:

1. باتری‌های یون سدیم ظرفیت بالاتری دارند و می‌توانند انرژی بیشتری ذخیره کنند، که باعث می‌شود برای کاربردهای با ظرفیت بالا مفیدتر باشند.

2. SIB ها از نظر اندازه کوچکتر و وزن سبک تر هستند که می تواند باعث صرفه جویی در فضا و وزن شود.

3. دارای مقاومت حرارتی خوب و پایداری در دمای بالا.

4. نرخ خود تخلیه کوچک، ذخیره انرژی بادوام تر.

5. SIB ها ایمنی بهتری نسبت به سایر باتری ها دارند و احتمال اشتعال در قطبش مایع کمتر است.

6. توانایی بازیافت خوبی دارد و می تواند بارها مورد استفاده مجدد قرار گیرد.

7. SIB ها هزینه پایینی دارند و در هزینه های مواد در تولید صرفه جویی می کنند.

نقص:

1. SIB ها در شرایط عادی ولتاژ پایینی دارند و برای استفاده در برنامه های ولتاژ بالا مناسب نیستند.

2. SIB ها معمولاً رسانایی بالایی دارند و در نتیجه راندمان شارژ و تخلیه کم دارند.

3. مقاومت داخلی بالا است و فرآیندهای شارژ و تخلیه باعث تلفات زیادی می شود.

4. مواد الکترود ناپایدار است و نگهداری آن برای مدت طولانی دشوار است.

5. باتری ها گاهی اوقات در دماهای بالا و شرایط سخت نرخ خرابی بالاتری دارند.

6. کاهش ظرفیت SIB ها باعث تلفات بیشتر در طول گردش می شود.

7. همه محصولات الکترونیکی نمی توانند از باتری های یون سدیم استفاده کنند. به عنوان مثال، برخی از دستگاه ها قبل از اینکه بتوانند به درستی کار کنند، باید ولتاژ ورودی خاصی را حفظ کنند.