Натрий иондық батареясы қалай жұмыс істейді?

A натрий-ионды батарея (Na-ионды батарея)литий-ионды батареяға ұқсас жұмыс істейді, бірақ ол пайдаланадынатрий иондары (Na⁺)орныналитий иондары (Li⁺)энергияны сақтау және босату үшін.

Міне, оның қалай жұмыс істейтінінің қарапайым талдауы:


Негізгі компоненттер:

  1. Анод (теріс электрод)– Көбінесе натрий иондарын қабылдай алатын қатты көміртектен немесе басқа материалдардан жасалған.
  2. Катод (оң электрод)– Әдетте құрамында натрий бар металл оксидінен (мысалы, натрий марганец оксиді немесе натрий темір фосфаты) жасалған.
  3. Электролит– Натрий иондарының анод пен катод арасында қозғалуына мүмкіндік беретін сұйық немесе қатты орта.
  4. Бөлгіш– Анод пен катодтың тікелей жанасуына жол бермейтін, бірақ иондардың өтуіне мүмкіндік беретін мембрана.

Ол қалай жұмыс істейді:

Зарядтау кезінде:

  1. Натрий иондарының қозғалысыкатодтан анодқа дейінэлектролит арқылы.
  2. Электрондар сыртқы тізбек (зарядтағыш) арқылы анодқа ағады.
  3. Натрий иондары анод материалында сақталады (интеркаляцияланады).

Босату кезінде:

  1. Натрий иондарының қозғалысыанодтан катодқа қайтаэлектролит арқылы.
  2. Электрондар сыртқы тізбек арқылы (құрылғыны қуаттандырады) анодтан катодқа өтеді.
  3. Құрылғыңызды қуаттандыру үшін энергия бөлінеді.

Негізгі мәселелер:

  • Энергияны сақтау және босатусүйенунатрий иондарының алға және артқа қозғалысыекі электрод арасында.
  • Процесс дегенімізқайтымды, көптеген зарядтау/разрядтау циклдарын қамтамасыз етеді.

Натрий-ионды батареялардың артықшылықтары:

  • Арзанырақшикізат (натрий мол).
  • Қауіпсізіреккейбір жағдайларда (литийге қарағанда реактивтілігі төмен).
  • Суық температурада жақсы өнімділік(кейбір химия пәндері үшін).

Кемшіліктері:

  • Литий-ионмен салыстырғанда энергия тығыздығы төмен (кг-ға аз энергия сақталады).
  • Қазіргі уақыттажетілмегентехнология - коммерциялық өнімдердің азаюы.

Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 21 қазан