Energiýa, adamzat siwilizasiýasynyň ösüşi üçin maddy esas hökmünde hemişe möhüm rol oýnapdyr.Adamzat jemgyýetiniň ösüşi üçin aýrylmaz kepillikdir.Suw, howa we iýmit bilen bilelikde adamyň ýaşamagy üçin zerur şertleri emele getirýär we adam ömrüne gönüden-göni täsir edýär..

Energetika pudagynyň ösüşi odun döwründen kömüriň “döwrüne”, soňra bolsa kömüriň “döwründen” nebitiň “döwrüne” iki sany uly özgerişi başdan geçirdi.Indi nebitiň “döwründen” gaýtadan dikeldilýän energiýa üýtgemeginiň “döwrüne” üýtgäp başlady.

XIX asyryň başynda kömürden başlap, 20-nji asyryň ortalarynda esasy çeşme hökmünde nebite çenli adamlar 200 ýyldan gowrak wagt bäri gazylyp alynýan energiýany uly derejede ulanýarlar.Şeýle-de bolsa, gazylyp alynýan energiýanyň agdyklyk edýän global energiýa gurluşy ony galyndy energiýasynyň tükenmeginden uzaklaşdyrmaýar.

Kömür, nebit we tebigy gaz bilen wekilçilik edilýän üç sany adaty gazylyp alynýan energiýa ykdysady göterijisi täze asyrda çalt tükeneler we ulanmak we ýanmak prosesi teplisanyň täsirine sebäp bolar, köp mukdarda hapalaýjy we hapalanar. daşky gurşaw.

Şol sebäpli, gazylyp alynýan energiýa garaşlylygy azaltmak, bar bolan paýhassyz energiýa ulanyş gurluşyny üýtgetmek we arassa we hapalanmaz täze täzelenýän energiýa gözlemek zerurdyr.

Häzirki wagtda gaýtadan dikeldilýän energiýa esasan ýel energiýasy, wodorod energiýasy, gün energiýasy, biomassiýa energiýasy, gelgit energiýasy we geotermiki energiýa we ş.m. öz içine alýar we ýel energiýasy we gün energiýasy dünýädäki häzirki gözleg nokatlarydyr.

Şeýle-de bolsa, täzelenip bilýän energiýa çeşmeleriniň netijeli öwrülmegine we saklanmagyna ýetmek henizem kyn, şeýlelik bilen olary netijeli ulanmagy kynlaşdyrýar.

Bu ýagdaýda adamlar täze dikeldilýän energiýanyň netijeli ulanylmagyny amala aşyrmak üçin amatly we täsirli täze energiýa saklaýyş tehnologiýasyny ösdürmeli, bu hem häzirki jemgyýetçilik gözlegleriniň iň möhüm ýeri.

Häzirki wagtda iň täsirli ikinji batareýalaryň biri hökmünde litiý-ion batareýalary dürli elektron enjamlarynda, transportda, howa we beýleki ugurlarda giňden ulanyldy., ösüşiň geljegi has kyn.

Natriý we litiýiň fiziki we himiki aýratynlyklary meňzeş we energiýa saklaýyş täsirine eýe.Baý mazmuny, natriý çeşmesiniň birmeňzeş paýlanyşy we arzan bahasy sebäpli arzan we ýokary netijelilik aýratynlyklaryna eýe bolan uly göwrümli energiýa saklaýyş tehnologiýasynda ulanylýar.

Natriý ion batareýalarynyň polo positiveitel we otrisatel elektrod materiallaryna gatlakly metal birleşmeler, polýanionlar, geçiş metal fosfatlar, ýadro gabykly nanobölejikler, metal birleşmeler, gaty uglerod we ş.m. girýär.

Tebigatda aşa köp ätiýaçlyklary bolan element hökmünde uglerod arzan we almak aňsat, natriý-ion batareýalary üçin anod materialy hökmünde köp tanaldy.

Grafitizasiýa derejesine görä uglerod materiallaryny iki kategoriýa bölmek bolar: grafiki uglerod we amorf uglerod.

Amorf ugleroda degişli gaty uglerod, 300mAh / g natriý saklaýyş aýratynlygyny görkezýär, has ýokary grafizasiýa derejesi bolan uglerod materiallary, üstki meýdany we berk tertibi sebäpli täjirçilik taýdan peýdalanmak kyn.

Şonuň üçin grafit däl gaty uglerod materiallary esasan amaly gözleglerde ulanylýar.

Natriý-ion batareýalary üçin anod materiallarynyň işleýşini has-da gowulandyrmak üçin uglerod materiallarynyň gidrofilligi we geçirijiligi, ion doping ýa-da uglerod materiallarynyň energiýa saklaýyş işini ýokarlandyryp biljek birleşme arkaly gowulaşyp biler.

Natriý ion batareýasynyň otrisatel elektrod materialy hökmünde metal birleşmeleri esasan iki ölçegli metal karbidler we nitridlerdir.Iki ölçegli materiallaryň ajaýyp aýratynlyklaryndan başga-da, olar diňe bir adsorbsiýa we interkalasiýa arkaly natriý ionlaryny saklap bilmän, natriý bilen hem birleşip bilerler. Ionlaryň birleşmegi, energiýa saklamak üçin himiki reaksiýalar arkaly kuwwatlylygy döredýär we şeýlelik bilen energiýa saklaýyş täsirini ep-esli ýokarlandyrýar.

Metal birleşmeleri almakda gaty gymmat we kynçylyk sebäpli uglerod materiallary natriý-ion batareýalary üçin esasy anod materiallary bolup durýar.

Gatnaşykly metal birleşmeleriň köpelmegi grafeniň tapylmagyndan soň bolýar.Häzirki wagtda natriý-ion batareýalarynda ulanylýan iki ölçegli materiallara esasan natriý esasly NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4 we ş.m. girýär.

Polýanion polo positiveitel elektrod materiallary ilki litiý-ion batareýasynyň polo positiveitel elektrodlarynda, soňra natriý-ion batareýalarynda ulanyldy.Möhüm wekilçilikli materiallara NaMnPO4 we NaFePO4 ýaly oliwin kristallary girýär.

Geçiş metal fosfat ilkibaşda litiý-ion batareýalarynda polo positiveitel elektrod materialy hökmünde ulanyldy.Sintez prosesi birneme ýetişdi we kristal gurluşlar köp.

Fosfat, üç ölçegli gurluş hökmünde, natriý ionlarynyň deinterkasiýa we interkalýasiýasyna amatly çarçuwaly gurluş gurýar, soňra ajaýyp energiýa saklaýyş öndürijiligi bilen natriý-ion batareýalaryny alýar.

Coreadro gabygynyň gurluşy materialy, soňky ýyllarda ýüze çykan natriý-ion batareýalary üçin anod materialynyň täze görnüşidir.Asyl materiallara esaslanyp, bu material ajaýyp gurluş dizaýny arkaly içi boş gurluşa ýetdi.

Iň köp ýaýran ýadro gabygy gurluş materiallaryna içi boş kobalt selenid nanokublar, Fe-N birleşdirilen ýadro gabygy natriý vanadat nanosferalary, gözenekli uglerod çukur galaýy oksidi nanosferalary we beýleki içi boş gurluşlar girýär.

Jadyly çukur we gözenekli gurluş bilen ajaýyp aýratynlyklary sebäpli elektrolitlere has köp elektrokimiki işjeňlik täsir edýär we şol bir wagtyň özünde, tygşytly energiýa saklamak üçin elektrolitleriň ion hereketini ep-esli ýokarlandyrýar.

Global gaýtadan dikeldilýän energiýa, energiýa saklaýyş tehnologiýasynyň ösmegine kömek edip, ýokarlanmagyny dowam etdirýär.

Häzirki wagtda dürli energiýa saklaýyş usullaryna görä, ony fiziki energiýa saklaýyş we elektrokimiki energiýa ammarlaryna bölmek mümkin.

Elektrokimiki energiýa saklanyşy, ýokary howpsuzlyk, arzan bahadan, çeýe ulanmak we ýokary netijelilik artykmaçlyklary sebäpli häzirki täze energiýa saklaýyş tehnologiýasynyň ösüş standartlaryna laýyk gelýär.

Dürli elektrokimiki reaksiýa proseslerine görä, elektrokimiki energiýa saklaýyş güýji çeşmelerine esasan superkapisatorlar, gurşun kislotasy batareýalary, ýangyç güýji batareýalary, nikel-metal gidrid batareýalary, natriý-kükürt batareýalary we litiý-ion batareýalary girýär.

Energiýa saklaýyş tehnologiýasynda çeýe elektrod materiallary dizaýn dürlüligi, çeýeligi, arzan bahasy we daşky gurşawy goramak aýratynlyklary sebäpli köp alymlaryň gözleg gyzyklanmalaryny özüne çekdi.

Uglerod materiallary ýörite termohimiki durnuklylyga, gowy elektrik geçirijiligine, ýokary güýje we adaty bolmadyk mehaniki aýratynlyklara eýe bolup, litiý-ion batareýalary we natriý-ion batareýalary üçin geljegi uly elektrodlary döredýär.

Superkapensatorlary ýokary zarýadly şertlerde çalt zarýad alyp we boşadyp bolýar we aýlaw möhleti 100,000-den gowrak.Kondensatorlar bilen batareýalaryň arasynda ýörite elektrokimiki energiýa saklaýyş kuwwatynyň täze görnüşi.

Superkapensatorlar ýokary güýç dykyzlygynyň we ýokary energiýa öwrüliş tizliginiň aýratynlyklaryna eýedir, ýöne energiýa dykyzlygy pes, öz-özüni akdyrmaga ýykgyn edýär we nädogry ulanylanda elektrolit syzmagyna ýykgyn edýär.

Fuelangyç energiýasy öýjüginde zarýad bermezlik, uly kuwwatlylyk, ýokary kuwwatlylyk we giň kuwwat diapazony bar bolsa-da, ýokary işleýiş temperaturasy, ýokary çykdajy bahasy we pes energiýa öwrülişi ony täjirleşdirmek prosesinde elýeterli edýär.belli kategoriýalarda ulanylýar.

Gurşun-kislotaly batareýalar arzan bahadan, ösen tehnologiýadan we ýokary howpsuzlygyň artykmaçlyklaryna eýedir we signal bazasy stansiýalarynda, elektrik welosipedlerinde, awtoulaglarda we gözenegiň energiýa saklanyşynda giňden ulanylýar.Daşky gurşawy hapalamak ýaly gysga tagtalar, energiýa saklaýan batareýalar üçin barha ýokary talaplary we ülňüleri kanagatlandyryp bilmez.

Ni-MH batareýalary güýçli köpugurlylyk, pes kaloriki gymmaty, uly monomer kuwwaty we durnukly çykaryş aýratynlyklaryna eýedir, ýöne olaryň agramy birneme uludyr we batareýa seriýasyny dolandyrmakda ýeke-täk eremegine sebäp bolup biljek köp meseleler bar. batareýa bölüjileri.