ענערגיע, אלס די מאטעריעלע באזע פארן פארשריט פון דער מענטשלעכער ציוויליזאציע, האט שטענדיק געשפילט א וויכטיגע ראלע. עס איז אן אומפארמיידלעכע גאראנטיע פאר דער אנטוויקלונג פון דער מענטשלעכער געזעלשאפט. צוזאמען מיט וואסער, לופט און עסן, שטעלט עס פאר די נויטיגע באדינגונגען פאר מענטשלעכן איבערלעבן און האט א דירעקטע השפעה אויף מענטשלעכן לעבן.

די אַנטוויקלונג פון דער ענערגיע אינדוסטריע האָט דורכגעמאַכט צוויי גרויסע טראַנספאָרמאַציעס פֿון דער "עפּאָכע" פֿון ברענהאָלץ צו דער "עפּאָכע" פֿון קוילן, און דערנאָך פֿון דער "עפּאָכע" פֿון קוילן צו דער "עפּאָכע" פֿון נאַפֿט. איצט האָט זי אָנגעהויבן צו טוישן זיך פֿון דער "עפּאָכע" פֿון נאַפֿט צו דער "עפּאָכע" פֿון באַנייבאַרער ענערגיע.

פֿון קוילן אַלס די הויפּט מקור אין די אָנהייב 19טן יאָרהונדערט ביז נאַפֿט אַלס די הויפּט מקור אין מיטן 20סטן יאָרהונדערט, האָבן מענטשן גענוצט פֿאָסילע ענערגיע אויף אַ גרויסן מאָסשטאַב פֿאַר מער ווי 200 יאָר. אָבער, די גלאָבאַלע ענערגיע סטרוקטור דאָמינירט דורך פֿאָסילע ענערגיע מאַכט עס ניט מער ווײַט פֿון דער אויסשעפּונג פֿון פֿאָסילע ענערגיע.

די דריי טראדיציאנעלע פאסיל ענערגיע עקאנאמישע טרעגער רעפרעזענטירט דורך קוילן, אויל און נאטירלעכער גאז וועלן שנעל אויסגעשעפט ווערן אין דעם נייעם יארהונדערט, און אין דעם פראצעס פון באנוץ און פארברענונג וועט עס אויך פאראורזאכן דעם גרינהויז-עפעקט, שאפן א גרויסע מאס פארפעסטיקונג, און פארפעסטיקן די סביבה.

דעריבער, איז עס וויכטיג צו רעדוצירן די אָפּהענגיקייט אויף פאַסילע ענערגיע, ענדערן די עקזיסטירנדיקע איראַציאָנעלע ענערגיע נוצן סטרוקטור, און זוכן ריינע און פאַרפּעסטיקונג-פֿרייע נייע רינואַבאַל ענערגיע.

איצט, רינואַבאַל ענערגיע נעמט דער עיקר אריין ווינט ענערגיע, וואַסערשטאָף ענערגיע, זונ ענערגיע, ביאָמאַסע ענערגיע, טיידאַל ענערגיע און געאָטהערמאַל ענערגיע, אאז"וו, און ווינט ענערגיע און זונ ענערגיע זענען איצטיקע פאָרשונג האָטספּאָטס ווערלדווייד.

אבער, עס איז נאך אלץ רעלאטיוו שווער צו דערגרייכן עפעקטיווע קאנווערזיע און סטאָרידזש פון פארשידענע רינואַבאַל ענערגיע קוועלער, אזוי מאכנדיג עס שווער זיי עפעקטיוו אויסצוניצן.

אין דעם פאַל, כּדי צו דערגרייכן די עפעקטיווע נוצן פון נייַע רינואַבאַל ענערגיע דורך מענטשן, איז עס נייטיק צו אַנטוויקלען באַקוועמע און עפעקטיוו נייַע ענערגיע סטאָרידזש טעכנאָלאָגיע, וואָס איז אויך אַ הייס אָרט אין קראַנט סאציאלער פאָרשונג.

איצט, ליטהיום-יאָן באַטעריעס, ווי איינע פון ​​די מערסט עפעקטיווע צווייטיקע באַטעריעס, זענען וויידלי געניצט אין פארשידענע עלעקטראָנישע דעוויסעס, טראַנספּאָרטאַציע, לופטפארט און אנדערע פעלדער, אָבער די פּראַספּעקטן פֿאַר אַנטוויקלונג זענען מער שווער.

די פיזישע און כעמישע אייגנשאפטן פון סאָדיום און ליטיום זענען ענלעך, און עס האט אן ענערגיע סטאָרידזש ווירקונג. צוליב זיין רייכן אינהאַלט, גלייכמעסיגער פאַרשפּרייטונג פון סאָדיום מקור, און נידעריקן פּרייַז, ווערט עס גענוצט אין גרויס-וואָג ענערגיע סטאָרידזש טעכנאָלאָגיע, וואָס האט די כאַראַקטעריסטיקס פון נידעריק קאָסטן און הויך עפעקטיווקייט.

די פּאָזיטיווע און נעגאַטיווע עלעקטראָד מאַטעריאַלן פון סאָדיום יאָן באַטעריעס אַרייַננעמען לייערד טראַנזישאַן מעטאַל קאַמפּאַונדז, פּאָליאַניאָנס, טראַנזישאַן מעטאַל פאָספאַטן, קאָר-שאָל נאַנאָפּאַרטיקלען, מעטאַל קאַמפּאַונדז, שווער טשאַד, אאז"ו ו.

אלס אן עלעמענט מיט גאר גרויסע רעזערוון אין דער נאטור, איז קוילנשטאָף ביליק און גרינג צו באַקומען, און האט באַקומען א סך אנערקענונג אלס אן אנאד מאַטעריאַל פאר נאַטריום-יאָן באַטעריעס.

לויטן גראַד פון גראַפיטיזאַציע, קען מען צעטיילט קאַרבאָן מאַטעריאַלן אין צוויי קאַטעגאָריעס: גראַפיטיש קאַרבאָן און אַמאָרפֿיש קאַרבאָן.

האַרטער קוילן, וואָס געהערט צו אַמאָרפֿישן קוילן, ווײַזט אַ ספּעציפֿישע קאַפּאַציטעט פֿון נאַטריום סטאָרידזש פֿון 300mAh/g, בשעת קוילן מאַטעריאַלן מיט אַ העכערן גראַד פֿון גראַפֿיטיזאַציע זענען שווער צו דערגרייכן געשעפֿטלעכע נוצן צוליב זייער גרויסער ייבערפֿלאַך און שטאַרקער אָרדענונג.

דעריבער, נישט-גראַפיט שווערע קאַרבאָן מאַטעריאַלן ווערן דער הויפּט געניצט אין פּראַקטישער פאָרשונג.

כּדי ווייטער צו פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פֿון אַנאָדע מאַטעריאַלן פֿאַר נאַטריום-יאָן באַטעריעס, קען מען פֿאַרבעסערן די הידראָפֿיליסיטי און קאַנדאַקטיוויטי פֿון טשאַד מאַטעריאַלן דורך יאָן דאָפּינג אָדער קאַמפּאַונדינג, וואָס קען פֿאַרבעסערן די ענערגיע סטאָרידזש פאָרשטעלונג פֿון טשאַד מאַטעריאַלן.

אלס דער נעגאַטיווער עלעקטראָד מאַטעריאַל פון נאַטריום יאָן באַטעריעס, מעטאַל קאַמפּאַונדז זענען דער הויפּט צוויי-דימענסיאָנאַלע מעטאַל קאַרבידעס און ניטרידעס. אין דערצו צו די ויסגעצייכנטע קעראַקטעריסטיקס פון צוויי-דימענסיאָנאַלע מאַטעריאַלן, זיי קענען ניט בלויז סטאָרירן נאַטריום יאָנען דורך אַדסאָרפּטיאָן און ינטערקאַליישאַן, אָבער אויך פאַרבינדן מיט נאַטריום. די קאָמבינאַציע פון ​​יאָנען דזשענערייץ קאַפּאַסיטאַנס דורך כעמישע רעאַקציעס פֿאַר ענערגיע סטאָרידזש, דערמיט שטארק ימפּרוווינג די ענערגיע סטאָרידזש ווירקונג.

צוליב די הויכע קאסטן און שוועריקייטן אין באקומען מעטאל פארבינדונגען, זענען קוילן-מאטעריאלן נאך אלץ די הויפט אנאד מאטעריאלן פאר נאטריום-יאָן באטעריעס.

דער אויפשטייג פון שיכטיקע איבערגאנג מעטאל פארבינדונגען איז נאך דער אנטדעקונג פון גראפען. איצט, די צוויי-דימענסיאנעלע מאטעריאלן גענוצט אין סאדיום-יאָן באַטעריעס אַרייַננעמען דער הויפּט סאדיום-באַזירט שיכטיקע NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, אאז"וו.

פּאָליאַניאָנישע פּאָזיטיווע עלעקטראָד מאַטעריאַלן זענען ערשט געניצט געוואָרן אין ליטהיום-יאָן באַטעריע פּאָזיטיווע עלעקטראָדן, און שפּעטער געניצט געוואָרן אין נאַטריום-יאָן באַטעריעס. וויכטיקע רעפּרעזענטאַטיווע מאַטעריאַלן אַרייַננעמען אָליווין קריסטאַלן ווי NaMnPO4 און NaFePO4.

טראַנזישאַן מעטאַל פאָספֿאַט איז אָריגינעל געניצט געוואָרן ווי אַ פּאָזיטיוו עלעקטראָד מאַטעריאַל אין ליטיום-יאָן באַטעריעס. דער סינטעז פּראָצעס איז רעלאַטיוו דערוואַקסן און עס זענען פילע קריסטאַל סטרוקטורן.

פאָספֿאַט, ווי אַ דריי-דימענסיאָנאַלע סטרוקטור, בויט אַ ראַם סטרוקטור וואָס איז גינסטיק צו דער דעאינטערקאַלאַציע און אינטערקאַלאַציע פון ​​נאַטריום יאָנען, און דערנאָך באַקומט נאַטריום-יאָן באַטעריעס מיט ויסגעצייכנט ענערגיע סטאָרידזש פאָרשטעלונג.

דער קערן-שאָל סטרוקטור מאַטעריאַל איז אַ נייַ טיפּ פון אַנאָדע מאַטעריאַל פֿאַר נאַטריום-יאָן באַטעריעס וואָס איז ערשט ארויסגעקומען אין די לעצטע יאָרן. באַזירט אויף די אָריגינעלע מאַטעריאַלן, האָט דאָס מאַטעריאַל דערגרייכט אַ ליידיקע סטרוקטור דורך אַן אויסגעצייכנטן סטרוקטורעלן פּלאַן.

די מער געוויינטלעכע קערן-שאָל סטרוקטור מאַטעריאַלן אַרייַננעמען ליידיקע קאָבאַלט סעלעניד נאַנאָקובס, Fe-N קאָ-דאָפּט קערן-שאָל סאָדיום וואַנאַדאַטע נאַנאָספערעס, פּאָרעז קאַרבאָן ליידיקע צין אָקסייד נאַנאָספערעס און אנדערע ליידיקע סטרוקטורן.

צוליב זיינע אויסגעצייכנטע אייגנשאפטן, צוזאמען מיט דער מאגישער ליידיגער און פּאָרעזער סטרוקטור, ווערט מער עלעקטראָכעמישע טעטיקייט אויסגעשטעלט צום עלעקטראָליט, און אין דער זעלבער צייט, פּראָמאָטירט עס אויך שטאַרק די יאָן מאָביליטעט פון דעם עלעקטראָליט צו דערגרייכן עפעקטיווע ענערגיע סטאָרידזש.

די גלאבאלע רינואַבאַל ענערגיע פאָרזעצט צו וואַקסן, פּראַמאָוטינג די אַנטוויקלונג פון ענערגיע סטאָרידזש טעכנאָלאָגיע.

איצט, לויט פארשידענע ענערגיע סטאָרידזש מעטאָדן, קען מען עס צעטיילט אין פיזישע ענערגיע סטאָרידזש און עלעקטראָכעמישע ענערגיע סטאָרידזש.

עלעקטראָכעמישע ענערגיע סטאָרידזש טרעפט די אַנטוויקלונג סטאַנדאַרדן פון היינטיקער נייַער ענערגיע סטאָרידזש טעכנאָלאָגיע צוליב אירע מעלות פון הויך זיכערקייט, נידעריקע קאָסטן, פלעקסיבלע נוצן און הויך עפעקטיווקייט.

לויט פארשידענע עלעקטראָכעמישע רעאַקציע פּראָצעסן, עלעקטראָכעמישע ענערגיע סטאָרידזש מאַכט קוואלן דער הויפּט אַרייַננעמען סופּערקאַפּאַסיטאָרס, בליי-זויער באַטעריז, ברענשטאָף מאַכט באַטעריז, ניקאַל-מעטאַל הידריד באַטעריז, סאָדיום-שוועבל באַטעריז, און ליטהיום-יאָן באַטעריז.

אין ענערגיע סטאָרידזש טעכנאָלאָגיע, פלעקסאַבאַל עלעקטראָד מאַטעריאַלס האָבן געצויגן פילע וויסנשאַפֿטלער ס פאָרשונג אינטערעסן רעכט צו זייער פּלאַן דייווערסיטי, בייגיקייט, נידעריק קאָסטן, און ינווייראַנמענאַל שוץ קעראַקטעריסטיקס.

קאַרבאָן מאַטעריאַלן האָבן ספּעציעלע טערמאָכעמישע פעסטקייט, גוטע עלעקטרישע קאַנדאַקטיוויטי, הויך שטאַרקייט, און ומגעוויינטלעכע מעכאַנישע אייגנשאַפטן, מאַכנדיג זיי פּראַמישינג עלעקטראָודז פֿאַר ליטהיום-יאָן באַטעריעס און סאָדיום-יאָן באַטעריעס.

סופּערקאַפּאַסיטאָרס קענען שנעל אויפגעלאָדן און אויסגעלאָדן ווערן אונטער הויכע קראַנט באדינגונגען, און האָבן אַ ציקל לעבן פון מער ווי 100,000 מאָל. זיי זענען אַ נייַ טיפּ פון ספּעציעל עלעקטראָכעמישער ענערגיע סטאָרידזש מאַכט צושטעלן צווישן קאַפּאַסיטאָרס און באַטעריעס.

סופּערקאַפּאַסיטאָרס האָבן די קעראַקטעריסטיקס פון הויך מאַכט געדיכטקייט און הויך ענערגיע קאַנווערזשאַן קורס, אָבער זייער ענערגיע געדיכטקייט איז נידעריק, זיי זענען פּראָנע צו זיך-אָפּזאָגן, און זיי זענען פּראָנע צו עלעקטראָליט ליקאַדזש ווען געניצט ימפּראַפּערלי.

כאָטש די ברענשטאָף-קראַפט צעל האט די כאַראַקטעריסטיקס פון קיין טשאַרדזשינג, גרויס קאַפּאַציטעט, הויך ספּעציפיש קאַפּאַציטעט און ברייט ספּעציפיש מאַכט קייט, איר הויך אַפּערייטינג טעמפּעראַטור, הויך קאָסטן פּרייַז, און נידעריק ענערגיע קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייַט מאַכן עס בלויז בנימצא אין די קאַמערשאַליזיישאַן פּראָצעס, געניצט אין זיכער קאַטעגאָריעס.

בליי-זויער באַטעריעס האָבן די מעלות פון נידעריק קאָסטן, דערוואַקסענע טעכנאָלאָגיע, און הויך זיכערקייט, און זענען וויידלי געניצט אין סיגנאַל באַזע סטאַנציעס, עלעקטרישע וועלאָסיפּעדן, אויטאָס, און גריד ענערגיע סטאָרידזש. קורצע ברעטער ווי פאַרפּעסטיקן די סביבה קענען נישט טרעפן די ינקריסינגלי העכער באדערפענישן און סטאַנדאַרדס פֿאַר ענערגיע סטאָרידזש באַטעריעס.

Ni-MH באַטעריעס האָבן די כאַראַקטעריסטיקס פון שטאַרק ווערסאַטילאַטי, נידעריק קאַלאָריפיק ווערט, גרויס מאָנאָמער קאַפּאַציטעט, און סטאַביל דיסטשאַרדזש כאַראַקטעריסטיקס, אָבער זייער וואָג איז לעפיערעך גרויס, און עס זענען פילע פּראָבלעמען אין באַטעריע סעריע פאַרוואַלטונג, וואָס קענען לייכט פירן צו די צעשמעלצן פון איין באַטעריע סעפּאַראַטאָרס.