Energio, kiel la materia bazo por la progreso de la homa civilizacio, ĉiam ludis gravan rolon.Ĝi estas nemalhavebla garantio por la evoluo de la homa socio.Kune kun akvo, aero kaj manĝaĵo, ĝi konsistigas la necesajn kondiĉojn por homa supervivo kaj rekte influas homan vivon..

La evoluo de la energiindustrio spertis du gravajn transformojn de la "erao" de brulligno al la "erao" de karbo, kaj poste de la "erao" de karbo al la "erao" de oleo.Nun ĝi komencis ŝanĝiĝi de la "epoko" de petrolo al la "epoko" de renovigebla energiŝanĝo.

De karbo kiel la ĉefa fonto en la frua 19-a jarcento ĝis petrolo kiel la ĉefa fonto en la mezo de la 20-a jarcento, homoj uzis fosilian energion grandskale dum pli ol 200 jaroj.Tamen, la tutmonda energistrukturo regata de fosilia energio faras ĝin ne plu malproksime de la elĉerpiĝo de fosilia energio.

La tri tradiciaj fosilienergiaj ekonomiaj portantoj reprezentitaj de karbo, petrolo kaj natura gaso rapide elĉerpiĝos en la nova jarcento, kaj en la procezo de uzo kaj brulado, ĝi ankaŭ kaŭzos la forcejan efikon, generos grandan kvanton da malpurigaĵoj kaj poluos. la medio.

Tial, estas necese redukti dependecon de fosilia energio, ŝanĝi la ekzistantan neracian energiuzan strukturon kaj serĉi puran kaj senpoluan novan renovigeblan energion.

Nuntempe renoviĝanta energio ĉefe inkluzivas venton, hidrogenan energion, sunenergion, biomasan energion, tajdan energion kaj geoterman energion ktp., kaj ventoenergio kaj sunenergio estas nunaj esplorpunktoj tutmonde.

Tamen, estas ankoraŭ relative malfacile atingi efikan konvertiĝon kaj stokadon de diversaj renoviĝantaj energifontoj, tiel malfaciligante efike utiligi ilin.

En ĉi tiu kazo, por realigi la efikan utiligon de nova renovigebla energio fare de homoj, estas necese evoluigi oportunan kaj efikan novan energion-stokan teknologion, kiu ankaŭ estas varma punkto en nuna socia esplorado.

Nuntempe, litio-jonaj kuirilaroj, kiel unu el la plej efikaj malĉefaj kuirilaroj, estis vaste uzataj en diversaj elektronikaj aparatoj, transportado, aerospaco kaj aliaj kampoj., la perspektivoj por evoluo estas pli malfacilaj.

La fizikaj kaj kemiaj propraĵoj de natrio kaj litio estas similaj, kaj ĝi havas energian stokan efikon.Pro ĝia riĉa enhavo, unuforma distribuo de natria fonto kaj malalta prezo, ĝi estas uzata en grandskala energio-stokado-teknologio, kiu havas la karakterizaĵojn de malalta kosto kaj alta efikeco.

La pozitivaj kaj negativaj elektrodaj materialoj de natriaj jonaj baterioj inkluzivas tavoligitajn transirmetalajn komponaĵojn, polianionojn, transirmetalajn fosfatojn, kernŝelajn nanopartiklojn, metalajn komponaĵojn, malmolan karbonon ktp.

Kiel elemento kun ekstreme abundaj rezervoj en la naturo, karbono estas malmultekosta kaj facile akirebla, kaj akiris multe da rekono kiel anoda materialo por natriaj-jonaj baterioj.

Laŭ la grado de grafitiĝo, karbonaj materialoj povas esti dividitaj en du kategoriojn: grafita karbono kaj amorfa karbono.

Malmola karbono, kiu apartenas al amorfa karbono, elmontras natrian stokan specifan kapaciton de 300mAh/g, dum karbonaj materialoj kun pli alta grado de grafitiĝo malfacilas renkonti komercan uzon pro sia granda surfacareo kaj forta ordo.

Tial, ne-grafitaj malmolaj karbonaj materialoj estas ĉefe uzataj en praktika esplorado.

Por plu plibonigi la agadon de anodaj materialoj por natriaj-jonaj kuirilaroj, la hidrofileco kaj kondukteco de karbonaj materialoj povas esti plibonigitaj per jona dopado aŭ kunmetado, kio povas plibonigi la energi-stokadon de karbonaj materialoj.

Kiel la negativa elektroda materialo de natria jona baterio, metalaj komponaĵoj estas ĉefe dudimensiaj metalaj karbidoj kaj nitruroj.Krom la bonegaj karakterizaĵoj de dudimensiaj materialoj, ili povas ne nur stoki natriajn jonojn per adsorbado kaj interkalado, sed ankaŭ kombini kun natrio La kombinaĵo de jonoj generas kapacitancon per kemiaj reakcioj por stokado de energio, tiel multe plibonigante la energian stokado-efiko.

Pro la alta kosto kaj malfacileco akiri metalajn komponaĵojn, karbonaj materialoj ankoraŭ estas la ĉefaj anodaj materialoj por natriaj jonaj kuirilaroj.

La pliiĝo de tavoligitaj transirmetalaj kunmetaĵoj estas post la eltrovo de grafeno.Nuntempe, la dudimensiaj materialoj uzataj en natriaj-jonaj kuirilaroj ĉefe inkluzivas natriajn tavoligitajn NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, ktp.

Polianionaj pozitivaj elektrodmaterialoj unue estis uzitaj en litiojonaj bateriopozitivaj elektrodoj, kaj poste estis uzitaj en natri-jonaj baterioj.Gravaj reprezentaj materialoj inkludas olivinkristalojn kiel ekzemple NaMnPO4 kaj NaFePO4.

Transirmetala fosfato estis origine utiligita kiel pozitiva elektrodmaterialo en litijonaj baterioj.La sinteza procezo estas relative matura kaj ekzistas multaj kristalaj strukturoj.

Fosfato, kiel tridimensia strukturo, konstruas kadran strukturon, kiu estas favora al la malinterkalado kaj interkalado de natriaj jonoj, kaj tiam akiras natriajn-jonajn bateriojn kun bonega energia stokado.

La kernŝela strukturmaterialo estas nova speco de anoda materialo por natriaj-jonaj baterioj, kiu nur aperis en la lastaj jaroj.Surbaze de la originalaj materialoj, ĉi tiu materialo atingis kavan strukturon per delikata struktura dezajno.

La pli oftaj kerno-ŝelaj strukturmaterialoj inkludas kavajn kobaltajn selenidan nanokubojn, Fe-N ko-dopitajn kern-ŝemajn natriajn vanadatajn nanosferojn, porajn karbonkavajn stanoksidnanosferojn kaj aliajn kavajn strukturojn.

Pro ĝiaj bonegaj trajtoj, kunigitaj kun la magia kava kaj pora strukturo, pli da elektrokemia agado estas elmontrita al la elektrolito, kaj samtempe ĝi ankaŭ multe antaŭenigas la jonan moveblecon de la elektrolito por atingi efikan stokadon de energio.

La tutmonda renoviĝanta energio daŭre altiĝas, antaŭenigante la disvolviĝon de energio stokado teknologio.

Nuntempe, laŭ malsamaj metodoj de energio-stokado, ĝi povas esti dividita en fizikan energi-stokadon kaj elektrokemian energi-stokadon.

Elektrokemia energistokado renkontas la evoluajn normojn de la hodiaŭa nova energio-stokado-teknologio pro ĝiaj avantaĝoj de alta sekureco, malalta kosto, fleksebla uzo kaj alta efikeco.

Laŭ malsamaj elektrokemiaj reakciaj procezoj, elektrokemiaj energi-stokaj energifontoj ĉefe inkluzivas superkondensatorojn, plumbo-acidajn bateriojn, fuelpotencajn bateriojn, nikel-metalhidridbateriojn, natriajn-sulfurajn bateriojn kaj litijonajn bateriojn.

En energio-stokado-teknologio, flekseblaj elektrodaj materialoj altiris esplorinteresojn de multaj sciencistoj pro sia dezajnodiverseco, fleksebleco, malalta kosto, kaj mediprotektaj trajtoj.

Karbonmaterialoj havas specialan termokemian stabilecon, bonan elektran konduktivecon, altan forton, kaj nekutimajn mekanikajn trajtojn, igante ilin esperigaj elektrodoj por litio-jonaj baterioj kaj natriaj-jonaj baterioj.

Superkondensiloj povas esti rapide ŝargitaj kaj malŝarĝitaj sub altaj nunaj kondiĉoj, kaj havas ciklan vivon pli ol 100,000 fojojn.Ili estas nova speco de speciala elektrokemia energi-stokada elektroprovizo inter kondensiloj kaj kuirilaroj.

Superkondensiloj havas la karakterizaĵojn de alta potenca denseco kaj alta energia konverta indico, sed ilia energia denseco estas malalta, ili estas inklinaj al mem-senŝargiĝo, kaj ili estas inklinaj al elektrolita elfluo kiam uzataj nedece.

Kvankam la brulaĵo-potenca ĉelo havas la karakterizaĵojn de neniu ŝargado, granda kapacito, alta specifa kapacito kaj larĝa specifa potenco gamo, ĝia alta funkcia temperaturo, alta kosto prezo kaj malalta energia konverta efikeco faras ĝin nur havebla en la komercigo procezo.uzata en certaj kategorioj.

Plumbo-acidaj baterioj havas la avantaĝojn de malalta kosto, matura teknologio kaj alta sekureco, kaj estis vaste uzataj en signalbazaj stacioj, elektraj bicikloj, aŭtoj kaj krada energistokado.Mallongaj tabuloj kiel poluado de la medio ne povas plenumi la ĉiam pli pli altajn postulojn kaj normojn por energistokaj baterioj.

Ni-MH-kuirilaroj havas la karakterizaĵojn de forta versatileco, malalta kaloria valoro, granda monomerkapacito kaj stabilaj senŝargiĝkarakterizaĵoj, sed ilia pezo estas relative granda, kaj ekzistas multaj problemoj en la administrado de bateriaj serioj, kiuj povas facile konduki al la fandado de unuopaĵo. kuirilaraj apartigiloj.