Täze energiýa pudagynyň çäginiň garaşylýandan has ýokarydygy, maýanyň bolsa indiki "Häzirki zaman Amperex tehnologiýasyny" ýa-da "BYD"-ni gözläp gelýän ýaly bolup görünýändigi aýdyňdyr.
Umumy syn
Natriý-ion batareýalary ("natriý batareýalary" diýlip atlandyrylýar) zarýad bermek we boşatmak wagtynda katod bilen anodyň arasynda natriý ionlaryny geçirmek arkaly işleýän gaýtadan zarýadlanýan batareýanyň bir görnüşidir. Olaryň iş prinsipi we gurluşy giňden ulanylýan litium-ion batareýalaryna meňzeýär.
Natriý hem, litium hem bir element toparyna degişlidir we meňzeş "sallanýan oturgyç" elektrohimiki zarýad beriş we boşaltma häsiýetlerini görkezýär. Natriý-ion batareýasynyň zarýad beriş prosesinde, elektronlar daşarky zynjyrdan geçýän mahaly, natriý ionlary katoddan aýrylyp, anoda ýerleşýär. Anodda näçe köp natriý ionlary ýerleşdirilen bolsa, şonça-da zarýad beriş kuwwaty ýokary bolýar. Tersine, boşaltma wagtynda, natriý ionlary anoddan katoda gaýdyp gelýär we has köp natriý ionlary yzyna hereket edende boşaltma kuwwatyny artdyrýar.
Iş prinsipi
Natriý-ion batareýalarynyň iş prinsipi litium-ion batareýalaryna meňzeýär, zarýad geçişini amala aşyrmak üçin natriý ionlaryny girizmek we çykarmak bilen baglanyşyklydyr. Razryad wagtynda natriý ionlary anod materialyndan çykyp, katod materialyna girýär, elektronlar bolsa anoddan katoda akyp, energiýany bölüp çykarýar.
Zarýad beriş wagtynda natriý ionlary katod materialyndan aýrylyp, elektrolit arkaly anod materialyna geçýär, elektronlar bolsa daşarky zynjyr arkaly anod materialyna akýar. Iň gowy ýagdaýda, zarýad beriş we boşatmak wagtynda ionlaryň girizilmegi we çykarylmagy materialyň gurluşyny üýtgetmeli däl ýa-da elektrolit bilen goşmaça reaksiýalara sebäp bolmaly däl. Şeýle-de bolsa, häzirki tehnologiýa natriý ionlarynyň has uly radiusy sebäpli kynçylyklara duçar bolýar, bu bolsa ionlaryň girizilmegi wagtynda materialyň gurluşynyň üýtgemegine getirýär we netijede sikliň netijeliliginiň we durnuklylygynyň peselmegine getirýär.
Artykmaçlyklar
Energiýa dykyzlygy:Natriý-ion batareýa öýjükleriniň energiýa dykyzlygy adatça 100-150 Wh/kg bolýar, litium-ion batareýa öýjükleriniň energiýa dykyzlygy bolsa, adatça 120-200 Wh/kg aralygynda bolýar, ýokary nikelli üçlü ulgamlar bolsa 200 Wh/kg-dan geçýär. Häzirki wagtda natriý-ion batareýalarynyň energiýa dykyzlygy üçlü litium batareýalaryna garanyňda has pes bolsa-da, olar litium demir fosfat batareýalarynyň (120-200 Wh/kg) we gurşun-kislotaly batareýalaryň (30-50 Wh/kg) energiýa dykyzlygy diapazonyny bölekleýin üst-üste goýup ýa-da örtüp bilýärler.
Işleýiş temperaturasynyň diapazony we howpsuzlygy:Natriý-ion batareýalary giň temperatura aralygynda, adatça -40°C-dan 80°C-a çenli işleýär. Tersine, üçlü litium-ion batareýalary adatça -20°C we 60°C aralygynda işleýär, öndürijiligi bolsa 0°C-dan aşak düşýär. Natriý-ion batareýalary -20°C-da 80% -den gowrak zarýad ýagdaýyna (SOC) eýe bolup bilýär. Mundan başga-da, ýokary içki garşylyk sebäpli, natriý-ion batareýalary gysga zynjyrlar wagtynda gyzmaga has az meýilli bolýar, bu bolsa litium-ion batareýalaryna garanyňda has ýokary howpsuzlygy üpjün edýär.
Netijelilik derejesini bahalaň:Natriý-ion batareýalarynyň zarýad we boşalma tizliginiň görkezijileri elektrod-elektrolit serhedinde natriý ionlarynyň göçme ukyby bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr. Ion göçme tizligine täsir edýän faktorlar batareýanyň tizlik görkezijilerine täsir edýär. Mundan başga-da, içerki ýylylyk ýaýrama tizligi ýokary tizlikli zarýad we boşalma wagtynda howpsuzlyk we ömrüň dowamlylygy üçin örän möhümdir. Kristal gurluşy sebäpli natriý-ion batareýalary gowy tizlik görkezijilerini görkezýär, bu bolsa olary energiýany saklamak we giň möçberli elektrik üpjünçiligi üçin amatly edýär.
Zarýad beriş tizligi:Natriý-ion batareýalaryny takmynan 10 minutda doly zarýadlap bolýar, üçlü litium batareýalary bolsa azyndan 40 minut, litium demir fosfat batareýalary bolsa takmynan 45 minutda zarýadlap bolýar.
Senagatyň klassifikasiýasy
Natriý-ion batareýalary dürli görnüşlerde bolýar, şol sanda natriý-kükürt batareýalary, natriý-duz batareýalary, natriý-howa batareýalary, suwly natriý-ion batareýalary, organiki natriý-ion batareýalary we gaty ýagdaýly natriý-ion batareýalary.
Energiýa saklaýyş pudagynda, esasy täjirçilik maksatly ulanylýan natriý batareýalaryna ýokary temperaturaly natriý-kükürt batareýalary we gaty elektrolit ulgamlaryna esaslanýan natriý-metal hlorid batareýalary girýär. Bu ulgamlar işjeň anod materialy hökmünde metal natriý ulanýar, has dogrusy natriý batareýalary diýlip atlandyrylýar. Adatça, natriý-ion batareýasy termini soňky üç görnüşi aňladýar.
Natriý-Kükürt Batareýalary:Bu batareýalarda anod hökmünde ereýän suwuk natriý, katod hökmünde bolsa elementar kükürt, elektrolit we bölüji hökmünde bolsa gaty keramiki Al2O3 ulanylýar. Natriý-kükürt batareýalary ýokary özboluşly energiýa eýedir.
Natriý-duz batareýalary:Bularda anod hökmünde suwuk natriý, katod hökmünde metal hlorid materiallary, elektrolit hökmünde bolsa Na+ geçirijisi Al2O3 keramikasy ulanylýar.
Natriý-Howa Batareýalary:Katod, adatça, materialyň gözenekliligi sebäpli gaz diffuziýasy üçin ýollary we elektrod reaksiýalary üçin ýerleri üpjün edýän gözenekli materiallary ulanýar.
Organiki natriý-ion batareýalary:Bular anod üçin gaty uglerod ýa-da natriý bilen aralaşdyrylan materiallary ulanýarlar, katod materiallary bolsa geçiş metal oksidlerini we polianion birleşmelerini öz içine alýar.
Suwly Natriý-Ion Batareýalary:Organiki elektrolit batareýalary bilen deňeşdirilende, suwly natriý-ion batareýalary dürli elektrolitleri ulanýar, bu bolsa has ýokary howpsuzlyk görkezijilerini üpjün edýär.
