แบตเตอรี่โซเดียมไอออนทำงานอย่างไร?

A แบตเตอรี่โซเดียมไอออน (แบตเตอรี่ Na-ion)ทำงานในลักษณะคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่ใช้...ไอออนโซเดียม (Na⁺)แทนที่จะไอออนลิเธียม (Li⁺)เพื่อเก็บและปล่อยพลังงาน

นี่คือคำอธิบายอย่างง่ายๆ เกี่ยวกับวิธีการทำงาน:


ส่วนประกอบพื้นฐาน:

  1. แอโนด (ขั้วลบ)– มักทำจากคาร์บอนแข็งหรือวัสดุอื่นๆ ที่สามารถกักเก็บไอออนโซเดียมได้
  2. แคโทด (ขั้วบวก)– โดยทั่วไปทำจากโลหะออกไซด์ที่มีโซเดียมเป็นส่วนประกอบ (เช่น โซเดียมแมงกานีสออกไซด์ หรือโซเดียมไอรอนฟอสเฟต)
  3. อิเล็กโทรไลต์– ของเหลวหรือของแข็งที่เป็นตัวกลางที่ช่วยให้ไอออนโซเดียมเคลื่อนที่ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบได้
  4. ตัวคั่น– เยื่อที่ป้องกันการสัมผัสโดยตรงระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ แต่ยอมให้ไอออนผ่านได้

วิธีการใช้งาน:

ระหว่างการชาร์จ:

  1. ไอออนโซเดียมเคลื่อนที่จากแคโทดไปยังแอโนดผ่านทางอิเล็กโทรไลต์
  2. อิเล็กตรอนไหลผ่านวงจรภายนอก (เครื่องชาร์จ) ไปยังขั้วบวก
  3. ไอออนโซเดียมจะถูกกักเก็บ (แทรกตัว) อยู่ในวัสดุขั้วบวก

ระหว่างการจำหน่ายผู้ป่วย:

  1. ไอออนโซเดียมเคลื่อนที่จากขั้วบวกกลับไปยังขั้วลบผ่านทางอิเล็กโทรไลต์
  2. อิเล็กตรอนไหลผ่านวงจรภายนอก (ที่จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์) จากขั้วบวกไปยังขั้วลบ
  3. พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ของคุณ

ประเด็นสำคัญ:

  • การกักเก็บและปล่อยพลังงานพึ่งพาการเคลื่อนที่ไปมาของไอออนโซเดียมระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสอง
  • กระบวนการคือย้อนกลับได้ทำให้สามารถชาร์จ/คายประจุได้หลายรอบ

ข้อดีของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน:

  • ถูกกว่าวัตถุดิบ (โซเดียมมีอยู่มากมาย)
  • ปลอดภัยกว่าในบางสภาวะ (มีปฏิกิริยาน้อยกว่าลิเธียม)
  • ประสิทธิภาพดีขึ้นในอุณหภูมิเย็น(สำหรับเคมีบางประเภท)

ข้อเสีย:

  • มีความหนาแน่นพลังงานต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (เก็บพลังงานได้น้อยกว่าต่อกิโลกรัม)
  • ตอนนี้ยังไม่โตเต็มที่เทคโนโลยี—ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์น้อยลง

วันที่เผยแพร่: 21 ตุลาคม 2568