Manao ahoana ny toe-draharaha misy amin'izao fotoana izao momba ny teknolojia fitahirizana angovo amin'ny bateria Sodium-Ion?

Manao ahoana ny toe-draharaha misy amin'izao fotoana izao momba ny teknolojia fitahirizana angovo amin'ny bateria Sodium-Ion?

Ny angovo, izay fototra iorenan'ny fandrosoan'ny sivilizasionan'olombelona, ​​dia nitana anjara toerana lehibe foana. Antoka tsy azo sarahina amin'ny fampandrosoana ny fiaraha-monina izany. Miaraka amin'ny rano, ny rivotra ary ny sakafo, dia mahaforona ny fepetra ilaina amin'ny fahaveloman'ny olombelona izy ary misy fiantraikany mivantana amin'ny fiainan'olombelona.

Niova roa lehibe ny fivoaran'ny indostrian'ny angovo, nanomboka tamin'ny "vanim-potoana" nisian'ny kitay ka hatramin'ny "vanim-potoana" nisian'ny arintany, ary avy eo avy amin'ny "vanim-potoana" nisian'ny arintany ka hatramin'ny "vanim-potoana" nisian'ny solika. Ankehitriny dia nanomboka niova avy amin'ny "vanim-potoana" nisian'ny solika ka hatramin'ny "vanim-potoana" nisian'ny angovo azo havaozina izany.

Nanomboka tamin'ny arintany ho loharano lehibe tamin'ny fiandohan'ny taonjato faha-19 ka hatramin'ny solika ho loharano lehibe tamin'ny tapaky ny taonjato faha-20, dia nampiasa angovo fôsily tamin'ny ambaratonga lehibe nandritra ny 200 taona mahery ny olombelona. Na izany aza, ny rafitry ny angovo manerantany izay fehezin'ny angovo fôsily dia mahatonga azy io tsy lavitra intsony ny fihenan'ny angovo fôsily.

Ireo mpitatitra angovo fôsily nentim-paharazana telo izay asehon'ny arintany, solika ary entona voajanahary dia ho lany haingana amin'ny taonjato vaovao, ary mandritra ny fampiasana sy fandoroana azy, dia hiteraka fiantraikan'ny entona mandatsa-dranomaso ihany koa izany, hiteraka loto be dia be, ary handoto ny tontolo iainana.

Noho izany, tena ilaina ny mampihena ny fiankinan-doha amin'ny angovo fôsily, manova ny rafitra fampiasana angovo tsy mitombina efa misy, ary mikatsaka angovo vaovao azo havaozina madio sy tsy misy loto.

Amin'izao fotoana izao, ny angovo azo havaozina dia ahitana indrindra ny angovo avy amin'ny rivotra, ny hidrôzenina, ny masoandro, ny biomass, ny angovo avy amin'ny ranomasina ary ny angovo avy amin'ny jeotermika, sns., ary ny angovo avy amin'ny rivotra sy ny masoandro no toerana fikarohana manerantany amin'izao fotoana izao.

Na izany aza, mbola somary sarotra ny manatanteraka ny fiovam-po sy ny fitahirizana mahomby ireo loharanon-kery azo havaozina isan-karazany, ka mahatonga ny fampiasana azy ireo ho sarotra.

Amin'ity tranga ity, mba hahatanteraka ny fampiasana mahomby ny angovo vaovao azo havaozina ho an'ny olombelona, ​​dia ilaina ny mamolavola teknolojia fitahirizana angovo vaovao mety sy mahomby, izay sehatra mafana ihany koa amin'ny fikarohana ara-tsosialy amin'izao fotoana izao.

Amin'izao fotoana izao, ny bateria lithium-ion, izay iray amin'ireo bateria faharoa mahomby indrindra, dia efa nampiasaina betsaka tamin'ny fitaovana elektronika isan-karazany, fitaterana, aerospace ary sehatra hafa. , sarotra kokoa ny vinavina ho an'ny fampandrosoana.

Mitovy ny toetra ara-batana sy simikan'ny sodium sy lithium, ary manana fiantraikany amin'ny fitahirizana angovo izy. Noho ny habetsahan'ny votoatiny, ny fizarana mitovy ny loharanon'ny sodium, ary ny vidiny mirary, dia ampiasaina amin'ny teknolojia fitahirizana angovo amin'ny ambaratonga lehibe izy, izay manana toetra mampiavaka ny vidiny mirary sy ny fahombiazana avo lenta.

Ny akora elektroda tsara sy ratsy amin'ny bateria ion sodium dia ahitana fitambarana metaly tetezamita misy sosona, polyanion, phosphates metaly tetezamita, nanoparticles amin'ny akora fototra, fitambarana metaly, karbônina mafy, sns.

Amin'ny maha-singa manana tahiry tena betsaka azy eo amin'ny natiora azy, dia mora sy mora azo ny karbônina, ary efa nahazo fankatoavana betsaka ho fitaovana anoda ho an'ny bateria sodium-ion.

Araka ny ambaratongan'ny fanitarafana grafita, ny akora karbônina dia azo zaraina ho sokajy roa: karbônina grafita sy karbônina amorfa.

Ny karbônina mafy, izay an'ny karbônina amorfa, dia manana fahafahana mitahiry sodium 300mAh/g, raha toa kosa ka sarotra ampiasaina ara-barotra ny akora karbônina manana ambaratongan'ny grafita ambony kokoa noho ny velarany midadasika sy ny filaminana matanjaka.

Noho izany, ny akora karbônina mafy tsy grafita no ampiasaina indrindra amin'ny fikarohana azo ampiharina.

Mba hanatsarana bebe kokoa ny fahombiazan'ny fitaovana anode ho an'ny bateria sodium-ion, dia azo hatsaraina amin'ny alàlan'ny fampidirana na fampifangaroana ion ny fitaovana karbônina, izay afaka manatsara ny fahombiazan'ny fitahirizana angovon'ny fitaovana karbônina.

Amin'ny maha-elektrôda ratsy ny bateria ion-sôdiôma azy, ny fitambaran'ny metaly dia karbida sy nitrida metaly roa refy. Ankoatra ny toetra tsara ananan'ny fitaovana roa refy, dia tsy vitan'ny hoe afaka mitahiry ion-sôdiôma amin'ny alàlan'ny adsorption sy intercalation ihany izy ireo, fa afaka miray amin'ny sodium ihany koa. Ny fitambaran'ny ion-sôdiôma dia miteraka capacitance amin'ny alàlan'ny fihetsika simika ho an'ny fitahirizana angovo, ka manatsara be ny vokatry ny fitahirizana angovo.

Noho ny vidiny lafo sy ny fahasarotan'ny fahazoana akora metaly, dia mbola ny akora karbônina no akora anoda lehibe indrindra amin'ny bateria sodium-ion.

Ny fiakaran'ny fitambaran'ny metaly tetezamita misy sosona dia taorian'ny nahitana ny graphene. Amin'izao fotoana izao, ny fitaovana roa refy ampiasaina amin'ny bateria sodium-ion dia ahitana indrindra ny NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, sns. misy sosona mifototra amin'ny sodium.

Ny fitaovana elektrôda positive polyanionic dia nampiasaina voalohany tamin'ny elektrôda positive lithium-ion, ary taty aoriana dia nampiasaina tamin'ny bateria sodium-ion. Ny fitaovana manan-danja maneho izany dia ahitana ny kristaly olivine toy ny NaMnPO4 sy NaFePO4.

Nampiasaina ho fitaovana elektrôda tsara tao amin'ny bateria lithium-ion ny fosfata metaly tetezamita tany am-boalohany. Efa matotra tsara ny fizotran'ny fanamboarana ary misy rafitra kristaly maro.

Ny phosphate, amin'ny maha-rafitra telo refy azy, dia manorina rafitra iray izay mifanaraka amin'ny fanesorana sy fampidirana ireo ion-sodium, ary avy eo dia mahazo bateria ion-sodium miaraka amin'ny fampisehoana fitahirizana angovo tsara dia tsara.

Karazana fitaovana anode vaovao ho an'ny bateria sodium-ion ny akora fototra izay vao nipoitra tato anatin'ny taona vitsivitsy. Mifototra amin'ireo akora tany am-boalohany, ity akora ity dia nahazo rafitra poakaty tamin'ny alàlan'ny famolavolana rafitra tsara tarehy.

Ireo akora firafitry ny akoran'ny fotony mahazatra kokoa dia ahitana ireo nanocubes cobalt selenide poakaty, ireo nanosfera sodium vanadate misy akorany fotony miaraka amin'ny Fe-N2, ireo nanosfera karbônina poakaty misy oksida tin poakaty ary ireo rafitra poakaty hafa.

Noho ny toetrany tena tsara, miaraka amin'ny rafitra majika poakaty sy misy porous, dia misy hetsika elektrokimia bebe kokoa miharihary amin'ny elektrolita, ary miaraka amin'izay koa, dia mampiroborobo be ny fivezivezen'ny ion ao amin'ny elektrolita mba hahazoana fitahirizana angovo mahomby.

Mitohy mitombo ny angovo azo havaozina manerantany, izay mampiroborobo ny fampandrosoana ny teknolojia fitahirizana angovo.

Amin'izao fotoana izao, araka ny fomba fitahirizana angovo samihafa, dia azo zaraina ho fitahirizana angovo ara-batana sy fitahirizana angovo elektrosimika izany.

Mahafeno ny fenitry ny fampandrosoana ny teknolojia fitahirizana angovo vaovao ankehitriny ny fitahirizana angovo elektrosimika noho ny tombony azony amin'ny fiarovana avo lenta, ny vidiny mirary, ny fampiasana azo ovaina ary ny fahombiazana avo lenta.

Araka ny fizotran'ny fihetsika elektrokimia samihafa, ny loharanon-kery fitahirizana angovo elektrokimia dia ahitana indrindra ny supercapacitors, bateria asidra firaka, bateria herin'ny solika, bateria hidrida metaly nikela, bateria solifara sodium, ary bateria lithium-ion.

Eo amin'ny teknolojia fitahirizana angovo, ny fitaovana elektrôda mora miovaova dia nahasarika ny fahalianan'ny mpahay siansa maro noho ny fahasamihafan'ny endriny, ny fahaizany miovaova, ny vidiny mirary ary ny toetrany miaro ny tontolo iainana.

Manana fahamarinan-toerana ara-thermochemical manokana, fitarihana herinaratra tsara, tanjaka avo lenta ary toetra mekanika tsy mahazatra ny akora karbônina, izay mahatonga azy ireo ho elektrôda mampanantena ho an'ny bateria lithium-ion sy bateria sodium-ion.

Azo ampidirina sy avoaka haingana ny supercapacitors amin'ny toe-javatra misy herinaratra avo lenta, ary manana tsingerina mihoatra ny in-100.000. Karazana famatsiana herinaratra vaovao manokana ho an'ny fitahirizana angovo elektrosimika eo anelanelan'ny capacitors sy bateria izy ireo.

Ny supercapacitors dia manana ny toetran'ny hakitroky ny hery avo lenta sy ny tahan'ny fiovam-po angovo avo lenta, saingy ambany ny hakitroky ny angovony, mora mamoaka herinaratra ho azy izy ireo, ary mora mitete elektrolita rehefa ampiasaina tsy araka ny tokony ho izy.

Na dia manana ny toetra mampiavaka azy aza ny sela mpamokatra herinaratra amin'ny solika dia ny tsy fisian'ny famandrihana, ny fahafaha-mitahiry lehibe, ny fahafaha-mitahiry manokana avo lenta ary ny elanelan'ny herinaratra manokana midadasika, ny mari-pana miasa avo lenta, ny vidiny lafo vidy ary ny fahombiazan'ny fiovam-po angovo ambany dia mahatonga azy io ho azo ampiasaina amin'ny sehatra ara-barotra ihany. Ampiasaina amin'ny sokajy sasany ihany.

Manana tombony amin'ny vidiny mirary, teknolojia matotra ary fiarovana avo lenta ny bateria misy asidra firaka, ary efa nampiasaina betsaka tamin'ny tobin-jiro, bisikileta elektrika, fiara ary fitahirizana angovo amin'ny tambajotra. Ny takelaka fohy toy ny fandotoana ny tontolo iainana dia tsy mahafeno ny fepetra takiana sy ny fenitra mihamitombo hatrany ho an'ny bateria fitahirizana angovo.

Ny bateria Ni-MH dia manana toetra mampiavaka ny fahaiza-manao matanjaka, ny sandan'ny kaloria ambany, ny fahafahan'ny monomer lehibe, ary ny toetran'ny famoahana maharitra, saingy somary lehibe ny lanjany, ary misy olana maro amin'ny fitantanana andian-bateria, izay mety hitarika mora foana amin'ny firodanan'ny mpanasaraka bateria tokana.


Fotoana fandefasana: 16 Jona 2023