ما هي مكونات بطاريات أيون الصوديوم؟

ما هي مكونات بطاريات أيون الصوديوم؟

تُصنع بطاريات أيون الصوديوم من مواد مشابهة في وظيفتها لتلك المستخدمة في بطاريات أيون الليثيوم، ولكن معأيونات الصوديوم (Na⁺)كحاملات شحنة بدلاً من الليثيوم (Li⁺). فيما يلي تفصيل لمكوناتها النموذجية:

1. الكاثود (القطب الموجب)

هذا هو المكان الذي يتم فيه تخزين أيونات الصوديوم أثناء التفريغ.

مواد الكاثود الشائعة:

  • أكسيد المنغنيز الصوديوم (NaMnO₂)

  • فوسفات الحديد والصوديوم (NaFePO₄)— مشابه لـ LiFePO₄

  • أكسيد الكوبالت والمنجنيز والنيكل والصوديوم (NaNMC)

  • الأزرق البروسي أو الأبيض البروسيالنظائر - مواد منخفضة التكلفة وسريعة الشحن

2. الأنود (القطب السالب)

هذا هو المكان الذي يتم فيه تخزين أيونات الصوديوم أثناء الشحن.

مواد الأنود الشائعة:

  • الكربون الصلب- مادة الأنود الأكثر استخدامًا

  • سبائك أساسها القصدير (Sn)

  • المواد القائمة على الفوسفور أو الأنتيمون

  • أكاسيد أساسها التيتانيوم (على سبيل المثال، NaTi₂(PO₄)₃)

ملحوظة:لا يعمل الجرافيت، المستخدم على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون، بشكل جيد مع الصوديوم بسبب حجمه الأيوني الأكبر.

3. المنحل بالكهرباء

الوسط الذي يسمح لأيونات الصوديوم بالتحرك بين الكاثود والأنود.

  • عادة ما يكونملح الصوديوم(مثل NaPF₆، NaClO₄) المذاب فيالمذيب العضوي(مثل كربونات الإيثيلين (EC) وكربونات ثنائي الميثيل (DMC))

  • تستخدم بعض التصاميم الناشئةإلكتروليتات الحالة الصلبة

4. فاصل

غشاء مسامي يمنع الأنود والكاثود من التلامس ولكنه يسمح بتدفق الأيونات.

  • عادة ما تكون مصنوعة منالبولي بروبيلين (PP) or البولي إيثيلين (PE)جدول الملخص:

عنصر أمثلة مادية
الكاثود NaMnO₂، NaFePO₄، الأزرق البروسي
الأنود الكربون الصلب والقصدير والفوسفور
المنحل بالكهرباء NaPF₆ في EC/DMC
فاصل غشاء البولي بروبيلين أو البولي إيثيلين
 

أخبرني إذا كنت تريد مقارنة بين بطاريات أيون الصوديوم وبطاريات أيون الليثيوم.


وقت النشر: ٢٩ يوليو ٢٠٢٥