باتری یون سدیم چگونه کار می‌کند؟

باتری یون سدیم چگونه کار می‌کند؟

A باتری سدیم-یون (باتری سدیم-یون)به روشی مشابه باتری لیتیوم-یونی کار می‌کند، اما از آن استفاده می‌کندیون‌های سدیم (Na⁺)به جاییون‌های لیتیوم (Li⁺)برای ذخیره و آزادسازی انرژی.

در اینجا یک توضیح ساده از نحوه عملکرد آن آورده شده است:


اجزای اساسی:

  1. آند (الکترود منفی)– اغلب از کربن سخت یا مواد دیگری ساخته شده‌اند که می‌توانند میزبان یون‌های سدیم باشند.
  2. کاتد (الکترود مثبت)– معمولاً از یک اکسید فلزی حاوی سدیم (مثلاً اکسید منگنز سدیم یا فسفات آهن سدیم) ساخته می‌شود.
  3. الکترولیت- یک محیط مایع یا جامد که به یون‌های سدیم اجازه می‌دهد بین آند و کاتد حرکت کنند.
  4. جداکنندهغشایی که از تماس مستقیم بین آند و کاتد جلوگیری می‌کند اما به یون‌ها اجازه عبور می‌دهد.

چگونه کار می‌کند:

در حین شارژ:

  1. یون‌های سدیم حرکت می‌کننداز کاتد به آنداز طریق الکترولیت.
  2. الکترون‌ها از طریق مدار خارجی (شارژر) به سمت آند جریان می‌یابند.
  3. یون‌های سدیم در ماده آند ذخیره می‌شوند (درون‌ریزی می‌شوند).

در حین تخلیه:

  1. یون‌های سدیم حرکت می‌کننداز آند به کاتد برمی‌گردداز طریق الکترولیت.
  2. الکترون‌ها از طریق مدار خارجی (که دستگاه را تغذیه می‌کند) از آند به کاتد جریان می‌یابند.
  3. انرژی برای تأمین انرژی دستگاه شما آزاد می‌شود.

نکات کلیدی:

  • ذخیره و آزادسازی انرژیتکیه کردن بهحرکت رفت و برگشتی یون‌های سدیمبین دو الکترود.
  • فرآیند این است کهبرگشت پذیرکه امکان چرخه‌های شارژ/دشارژ زیادی را فراهم می‌کند.

مزایای باتری‌های سدیم-یون:

  • ارزان‌ترمواد اولیه (سدیم فراوان است).
  • امن تردر برخی شرایط (واکنش‌پذیری کمتر از لیتیوم).
  • عملکرد بهتر در دماهای پایین(برای برخی از مواد شیمیایی).

معایب:

  • چگالی انرژی کمتر در مقایسه با لیتیوم-یون (انرژی ذخیره شده کمتر در هر کیلوگرم).
  • در حال حاضرکمتر بالغفناوری - محصولات تجاری کمتر.

زمان ارسال: ۱۸ مارس ۲۰۲۵