சோடியம்-அயன் ஆற்றல் சேமிப்பு அடுத்த பெரிய வாய்ப்பாக இருக்குமா?

புதிய எரிசக்தித் துறைக்கான வளர்ச்சி வரம்பு எதிர்பார்த்ததை விட அதிகமாக உள்ளது என்பது தெளிவாகிறது; அடுத்த "சமகால ஆம்பெரெக்ஸ் தொழில்நுட்பம்" அல்லது "BYD"-ஐத் தேடுவது போல, மூலதனம் இன்னும் பெருமளவில் குவிந்து வருகிறது.

கண்ணோட்டம்
சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் ("சோடியம் மின்கலங்கள்" என அழைக்கப்படுகின்றன) என்பவை, மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கத்தின் போது எதிர்மின்வாய்க்கும் நேர்மின்வாயுவுக்கும் இடையில் சோடியம் அயனிகளைப் பரிமாற்றம் செய்வதன் மூலம் செயல்படும் ஒரு வகை மீள்மின்னேற்ற மின்கலங்களாகும். அவற்றின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையும் கட்டமைப்பும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களைப் போலவே உள்ளன.

சோடியம் மற்றும் லித்தியம் ஆகிய இரண்டும் ஒரே தனிமக் குழுவைச் சேர்ந்தவை மற்றும் ஒத்த "ஆடும் நாற்காலி" போன்ற மின்வேதியியல் மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு சோடியம்-அயன் மின்கலத்தின் மின்னேற்றச் செயல்பாட்டின் போது, ​​எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புறச் சுற்று வழியாகப் பயணிக்கும் வேளையில், சோடியம் அயனிகள் எதிர்மின்வாயிலிருந்து பிரிந்து நேர்மின்வாயில் பதியும். நேர்மின்வாயில் எவ்வளவு அதிகமாக சோடியம் அயனிகள் பதியுகின்றனவோ, அந்த அளவிற்கு மின்னேற்றத் திறன் அதிகமாக இருக்கும். இதற்கு மாறாக, மின்னிறக்கத்தின் போது, ​​சோடியம் அயனிகள் நேர்மின்வாயிலிருந்து எதிர்மின்வாய்க்குத் திரும்புகின்றன, இதனால் அதிக சோடியம் அயனிகள் மீண்டும் நகர்வதால் மின்னிறக்கத் திறன் அதிகரிக்கிறது.

செயல்பாட்டுக் கொள்கை
சோடியம்-அயன் மின்கலங்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது, மின்னூட்டப் பரிமாற்றத்தை அடைவதற்காக சோடியம் அயனிகளை உள்ளிடுதல் மற்றும் வெளியேற்றுதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களைப் போன்றதே ஆகும். மின்னிறக்கத்தின் போது, ​​சோடியம் அயனிகள் ஆனோடுப் பொருளை விட்டு வெளியேறி கேத்தோடுப் பொருளுக்குள் நுழைகின்றன; அப்போது எலக்ட்ரான்கள் ஆனோடிலிருந்து கேத்தோடுக்குப் பாய்ந்து ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன.

மின்னேற்றத்தின் போது, ​​சோடியம் அயனிகள் எதிர்மின்வாய்ப் பொருளிலிருந்து பிரிந்து மின்பகுளி வழியாக நேர்மின்வாய்ப் பொருளுக்குள் செல்கின்றன, அதே நேரத்தில் எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புறச் சுற்று வழியாக நேர்மின்வாய்ப் பொருளுக்குள் பாய்கின்றன. கொள்கையளவில், மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கத்தின் போது அயனிகளின் செருகலும் வெளியேற்றமும் பொருளின் கட்டமைப்பை மாற்றவோ அல்லது மின்பகுளியுடன் பக்க வினைகளை ஏற்படுத்தவோ கூடாது. இருப்பினும், சோடியம் அயனிகளின் பெரிய ஆரம் காரணமாக தற்போதைய தொழில்நுட்பம் சவால்களை எதிர்கொள்கிறது, இது அயனிச் செருகலின் போது பொருளின் கட்டமைப்பு மாற்றங்களுக்கு வழிவகுத்து, அதன் விளைவாக சுழற்சி செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மை குறைகிறது.

நன்மைகள்
ஆற்றல் அடர்த்தி:சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் பொதுவாக 100-150 Wh/kg ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன, அதேசமயம் லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் பொதுவாக 120-200 Wh/kg வரம்பில் உள்ளன, மேலும் அதிக நிக்கல் கொண்ட மும்மை அமைப்புகள் 200 Wh/kg-ஐத் தாண்டுகின்றன. மும்மை லித்தியம் மின்கலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் தற்போது குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் மின்கலங்கள் (120-200 Wh/kg) மற்றும் ஈய-அமில மின்கலங்களின் (30-50 Wh/kg) ஆற்றல் அடர்த்தி வரம்பை ஓரளவு ஈடுசெய்யவோ அல்லது முழுமையாக உள்ளடக்கவோ முடியும்.

இயக்க வெப்பநிலை வரம்பு மற்றும் பாதுகாப்பு:சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் பொதுவாக -40°C முதல் 80°C வரையிலான பரந்த வெப்பநிலை வரம்பில் இயங்குகின்றன. இதற்கு மாறாக, மும்மை லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் பொதுவாக -20°C மற்றும் 60°C-க்கு இடையில் இயங்குகின்றன, மேலும் 0°C-க்குக் கீழே அவற்றின் செயல்திறன் குறைகிறது. சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் -20°C வெப்பநிலையில் 80%-க்கும் அதிகமான மின்னூட்ட நிலையை (SOC) பராமரிக்க முடியும். மேலும், அதிக உள் மின்தடை காரணமாக, சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் மின்சுற்று குறுக்கீடுகளின் போது வெப்பமடைவதற்கான வாய்ப்பு குறைவாக உள்ளது, இதனால் லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக பாதுகாப்பை வழங்குகின்றன.

செயல்திறனை மதிப்பிடுங்கள்:சோடியம்-அயன் மின்கலங்களின் மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்க விகிதச் செயல்திறன், மின்முனை-மின்பகுளி இடைமுகத்தில் சோடியம் அயனிகளின் இடப்பெயர்வுத் திறனுடன் நேரடியாகத் தொடர்புடையது. அயனி இடப்பெயர்வு வேகத்தைப் பாதிக்கும் காரணிகள், மின்கலத்தின் விகிதச் செயல்திறனில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. மேலும், அதிவேக மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கத்தின் போது, ​​பாதுகாப்பு மற்றும் ஆயுட்காலத்திற்கு உள்ளக வெப்பச் சிதறல் விகிதம் மிகவும் முக்கியமானதாகும். அவற்றின் படிக அமைப்பின் காரணமாக, சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் சிறந்த விகிதச் செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன, இது அவற்றை ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் பெரிய அளவிலான மின்வழங்கல் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.

மின்னேற்றும் வேகம்:சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளை சுமார் 10 நிமிடங்களில் முழுமையாக மின்னேற்றம் செய்ய முடியும், அதேசமயம் மும்மை லித்தியம் பேட்டரிகளுக்குக் குறைந்தபட்சம் 40 நிமிடங்களும், லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரிகளுக்குச் சுமார் 45 நிமிடங்களும் தேவைப்படுகின்றன.

தொழில் வகைப்பாடு
சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள், சோடியம்-கந்தக மின்கலங்கள், சோடியம்-உப்பு மின்கலங்கள், சோடியம்-காற்று மின்கலங்கள், நீரிய சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள், கரிம சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் மற்றும் திண்ம நிலை சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு வகைகளில் கிடைக்கின்றன.