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