Načela izdelave natrijevih ionskih baterij ter prednosti in slabosti

Načelo izdelave natrijevih ionskih baterij

Natrijeve ionske baterije (na kratko SIB) so akumulatorske baterije za shranjevanje energije, ki imajo prednosti visoke zmogljivosti, majhne teže, nizkega proizvajanja toplote, majhnega samopraznjenja in nizke cene. Razvita naprava SIBs lahko nadomesti tradicionalne litijeve baterije iz grafena in bo močno spodbujala človeško uporabo energije recikliranja.

Na splošno je načelo delovanja SIB-jev naslednje: med polnjenjem/praznjenjem se koncentracija Na+ na elektrodah SIB-jev poveča/zmanjša, z uporabo obremenitev in spremembami njihovih elektrod pa oksidacija/redukcija naboja končno ustvari vodikove vezi. . Te reakcije zaključita dva nasprotna vsebnika elektrokemične celice. Ena nasprotna posoda vsebuje Na+ elektrolit, druga nasprotna posoda pa tekočino za elektrode.

Da bi izpolnili trenutne visoke zahteve glede zmogljivosti in prostornine elektronskih izdelkov, raziskovalci običajno uporabljajo ukrivljene elektrode za zmanjšanje velikosti baterije SIB. V primerjavi z drugimi tipi litij-ionskih baterij lahko ukrivljene elektrode učinkoviteje prenašajo Na+ med dvema vsebnikoma. SIB je mogoče izboljšati tudi v nano-kopolimerne elektrode, kar zagotavlja visoko zmogljivost in konstantno zmogljivost baterije med natančnimi procesi.

20 prednosti in slabosti

prednost:

1. Natrijeve ionske baterije imajo večjo zmogljivost in lahko shranijo več energije, zaradi česar so primernejše za aplikacije z veliko zmogljivostjo;

2. SIB-ji so manjši po velikosti in lažji po teži, kar lahko prihrani prostor in težo;

3. ima dobro toplotno odpornost in visoko temperaturno stabilnost;

4. Majhna stopnja samopraznjenja, trajnejše shranjevanje energije;

5. SIB imajo boljšo varnost kot druge baterije in je manj verjetno, da se bodo vžgale pri polarizaciji tekočine;

6. Ima dobro sposobnost recikliranja in se lahko večkrat ponovno uporabi;

7. SIB-ji imajo nizke stroške in prihranijo materialne stroške v proizvodnji.

pomanjkljivost:

1. SIB imajo nizko napetost v normalnih pogojih in niso primerni za uporabo v visokonapetostnih aplikacijah;

2. SIB imajo običajno visoko prevodnost, kar ima za posledico nizko učinkovitost polnjenja in praznjenja;

3. Notranji upor je visok, procesi polnjenja in praznjenja pa bodo povzročili velike izgube;

4. Material elektrode je nestabilen in ga je težko vzdrževati dolgo časa;

5. Baterije imajo včasih višjo stopnjo okvar pri visokih temperaturah in težkih pogojih;

6. Zmanjšana zmogljivost SIB bo povzročila večje izgube med kroženjem;

7. Vsi elektronski izdelki ne morejo uporabljati natrijevih ionskih baterij. Na primer, nekatere naprave morajo vzdrževati določeno vhodno napetost, preden lahko pravilno delujejo.