يېڭى ئېنېرگىيە ساھەسىنىڭ چەك چېكى مۆلچەردىكىدىن يۇقىرى ئىكەنلىكى ئېنىق، مەبلەغ يەنىلا ئېقىپ كېلىۋاتىدۇ، ئۇلار كۆرۈنۈپ تۇرۇپتىكى، كېيىنكى «زامانىۋى ئامپېرېكس تېخنىكىسى» ياكى «BYD» نى ئىزدەۋاتىدۇ.
ئومۇمىي ئەھۋال
ناترىي ئىئون باتارېيەسى («ناترىي باتارېيەسى» دەپ ئاتىلىدۇ) بىر خىل قايتا قۇۋۋەتلىنىدىغان باتارېيە بولۇپ، قۇۋۋەتلەش ۋە قۇۋۋەتسىزلەندۈرۈش جەريانىدا كاتود بىلەن ئانود ئارىسىدا ناترىي ئىئونلىرىنى يۆتكەش ئارقىلىق ئىشلەيدۇ. ئۇلارنىڭ ئىشلەش پىرىنسىپى ۋە قۇرۇلمىسى كەڭ قوللىنىلىۋاتقان لىتىي ئىئون باتارېيەسىگە ئوخشايدۇ.
ناترىي ۋە لىتىينىڭ ھەر ئىككىسى ئوخشاش ئېلېمېنتلار گۇرۇپپىسىغا تەۋە بولۇپ، ئوخشاش «تەۋرەنمە ئورۇندۇق» ئېلېكتروخىمىيىلىك زەرەتلەش ۋە زەرەتسىزلەندۈرۈش خۇسۇسىيىتىنى نامايان قىلىدۇ. ناترىي ئىئون باتارېيەسىنىڭ زەرەتلەش جەريانىدا، ناترىي ئىئونلىرى كاتودتىن ئايرىلىپ، ئانودقا كىرىدۇ، ئېلېكترونلار تاشقى توك يولىدىن ئۆتىدۇ. ئانودقا كىرىۋالغان ناترىي ئىئونلىرى قانچە كۆپ بولسا، زەرەتلەش ئىقتىدارى شۇنچە يۇقىرى بولىدۇ. ئەكسىچە، زەرەتسىزلەندۈرۈش جەريانىدا، ناترىي ئىئونلىرى ئانودتىن كاتودقا قايتىپ كېلىدۇ، تېخىمۇ كۆپ ناترىي ئىئونلىرى قايتىپ كەلگەندە زەرەتلەش ئىقتىدارى ئاشىدۇ.
ئىشلەش پرىنسىپى
ناترىي ئىئون باتارېيەسىنىڭ ئىشلەش پىرىنسىپى لىتىي ئىئون باتارېيەسىگە ئوخشايدۇ، بۇ باتارېيە زەرەت ئالماشتۇرۇشنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئۈچۈن ناترىي ئىئونلىرىنى كىرگۈزۈش ۋە چىقىرىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. رازۋېدكا جەريانىدا، ناترىي ئىئونلىرى ئانود ماتېرىيالىدىن چىقىپ كاتود ماتېرىيالىغا كىرىدۇ، ئېلېكترونلار ئانودتىن كاتودقا ئېقىپ، ئېنېرگىيە قويۇپ بېرىدۇ.
زەرەتلەش جەريانىدا، ناترىي ئىئونلىرى كاتود ماتېرىيالىدىن ئايرىلىپ، ئېلېكترولىت ئارقىلىق ئانود ماتېرىيالىغا كىرىدۇ، ئېلېكترونلار بولسا تاشقى توك يولى ئارقىلىق ئانود ماتېرىيالىغا ئېقىپ كىرىدۇ. ئەڭ ياخشىسى، زەرەتلەش ۋە زەرەتلەش جەريانىدا ئىئونلارنى كىرگۈزۈش ۋە چىقىرىش ماتېرىيالنىڭ قۇرۇلمىسىنى ئۆزگەرتمەسلىكى ياكى ئېلېكترولىت بىلەن يان تەسىر پەيدا قىلماسلىقى كېرەك. قانداقلا بولمىسۇن، ھازىرقى تېخنىكا ناترىي ئىئونلىرىنىڭ رادىئۇسىنىڭ چوڭ بولۇشى سەۋەبىدىن قىيىنچىلىقلارغا دۇچ كەلمەكتە، بۇ ئىئون كىرگۈزۈش جەريانىدا ماتېرىيال قۇرۇلمىسىنىڭ ئۆزگىرىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، نەتىجىدە ئايلىنىش ئىقتىدارى ۋە مۇقىملىقى تۆۋەنلەيدۇ.
ئەۋزەللىكلىرى
ئېنېرگىيە زىچلىقى:ناترىي ئىئون باتارېيە باتارېيەلىرىنىڭ ئېنېرگىيە زىچلىقى ئادەتتە 100-150 Wh/kg بولىدۇ، لىتىي ئىئون باتارېيە باتارېيەلىرىنىڭ ئېنېرگىيە زىچلىقى ئادەتتە 120-200 Wh/kg ئارىلىقىدا بولىدۇ، يۇقىرى نىكېللىق ئۈچلۈك سىستېمىلار 200 Wh/kg دىن ئاشىدۇ. ناترىي ئىئون باتارېيەلىرىنىڭ ئېنېرگىيە زىچلىقى ھازىر ئۈچلۈك لىتىي باتارېيەلىرىگە سېلىشتۇرغاندا تۆۋەن بولسىمۇ، ئۇلار قىسمەن لىتىي تۆمۈر فوسفات باتارېيەسى (120-200 Wh/kg) ۋە قوغۇشۇن كىسلاتالىق باتارېيە (30-50 Wh/kg) نىڭ ئېنېرگىيە زىچلىق دائىرىسىنى قاپلىيالايدۇ ياكى قاپلىيالايدۇ.
ئىشلىتىش تېمپېراتۇرىسى دائىرىسى ۋە بىخەتەرلىكى:ناترىي ئىئون باتارېيەلىرى كەڭ تېمپېراتۇرا دائىرىسىدە، ئادەتتە -40 سېلسىيە گرادۇستىن 80 سېلسىيە گرادۇسقىچە ئىشلەيدۇ. ئەكسىچە، ئۈچ خىل لىتىي ئىئون باتارېيەلىرى ئادەتتە -20 سېلسىيە گرادۇستىن 60 سېلسىيە گرادۇسقىچە ئىشلەيدۇ، ئىقتىدارى 0 سېلسىيە گرادۇستىن تۆۋەن بولغاندا تۆۋەنلەيدۇ. ناترىي ئىئون باتارېيەلىرى -20 سېلسىيە گرادۇستا %80 تىن ئارتۇق توك قاچىلاش ھالىتىنى (SOC) ساقلىيالايدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئىچكى قارشىلىقنىڭ يۇقىرى بولۇشى سەۋەبىدىن، ناترىي ئىئون باتارېيەلىرى قىسقا توك يولى جەريانىدا قىزىپ كېتىشكە ئاسان بولمايدۇ، بۇ لىتىي ئىئون باتارېيەلىرىگە سېلىشتۇرغاندا يۇقىرى بىخەتەرلىك بىلەن تەمىنلەيدۇ.
ئىقتىدارنى باھالاش:ناترىي ئىئون باتارېيەلىرىنىڭ زەرەتلەش ۋە زەرەتسىزلىنىش سۈرئىتىنىڭ ئىقتىدارى ئېلېكترود-ئېلېكترولىت چېگرىسىدىكى ناترىي ئىئونلىرىنىڭ كۆچۈش ئىقتىدارى بىلەن بىۋاسىتە مۇناسىۋەتلىك. ئىئوننىڭ كۆچۈش سۈرئىتىگە تەسىر كۆرسىتىدىغان ئامىللار باتارېيەنىڭ سۈرئەت ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئىچكى ئىسسىقلىق تارقىتىش سۈرئىتى يۇقىرى سۈرئەتلىك زەرەتلەش ۋە زەرەتسىزلىنىش جەريانىدا بىخەتەرلىك ۋە ئۆمرى ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم. ناترىي ئىئون باتارېيەلىرىنىڭ كىرىستال قۇرۇلمىسى سەۋەبىدىن، ئۇلار ياخشى سۈرئەت ئىقتىدارىغا ئىگە بولۇپ، ئېنېرگىيە ساقلاش ۋە كەڭ كۆلەملىك توك بىلەن تەمىنلەش قوللىنىشچان پروگراممىلىرىغا ماس كېلىدۇ.
قۇۋۋەتلەش سۈرئىتى:ناترىي ئىئون باتارېيەسى تەخمىنەن 10 مىنۇت ئىچىدە تولۇق قۇۋۋەتلەنسە بولىدۇ، ئۈچ خىل لىتىي باتارېيەسى كەم دېگەندە 40 مىنۇت، لىتىي تۆمۈر فوسفات باتارېيەسى تەخمىنەن 45 مىنۇت ئىچىدە تولۇق قۇۋۋەتلەنسە بولىدۇ.
كەسىپ تۈرگە ئايرىش
ناترىي ئىئون باتارېيەلىرى ھەر خىل تۈرلەردە بولىدۇ، مەسىلەن، ناترىي-كۈكۈرت باتارېيەسى، ناترىي-تۇز باتارېيەسى، ناترىي-ھاۋا باتارېيەسى، سۇلۇق ناترىي ئىئون باتارېيەسى، ئورگانىك ناترىي ئىئون باتارېيەسى ۋە قاتتىق ھالەتلىك ناترىي ئىئون باتارېيەسى.
ئېنېرگىيە ساقلاش ساھەسىدە، سودا خاراكتېرلىك ئاساسلىق ئىشلىتىلىدىغان ناترىي باتارېيەلىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ناترىي-كۈكۈرت باتارېيەسى ۋە قاتتىق ئېلېكترولىت سىستېمىسىغا ئاساسلانغان ناترىي-مېتال خىلورىد باتارېيەلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ سىستېمىلار ئاكتىپ ئانود ماتېرىيالى سۈپىتىدە مېتال ناترىينى ئىشلىتىدۇ، ئېنىقراق قىلىپ ئېيتقاندا ناترىي باتارېيەسى دەپ ئاتىلىدۇ. ئادەتتە، ناترىي ئىئون باتارېيەسى كېيىنكى ئۈچ خىلنى كۆرسىتىدۇ.
ناترىي-كۈكۈرت باتارېيەلىرى:بۇلار ئېرىتىلگەن سۇيۇق ناترىينى ئانود، ئېلېمېنت كۈكىرتنى كاتود، قاتتىق ساپال Al2O3 نى ئېلېكترولىت ۋە ئايرىغۇچ قىلىپ ئىشلىتىدۇ. ناترىي-كۈكىرت باتارېيەلىرى يۇقىرى سېلىشتۇرما ئېنېرگىيەگە ئىگە.
ناترىي-تۇز باتارېيەلىرى:بۇلار سۇيۇق ناترىينى ئانود، مېتال خىلورىد ماتېرىياللىرىنى كاتود، Na+ ئۆتكۈزگۈچ Al2O3 كېرامىكىنى ئېلېكترولىت سۈپىتىدە ئىشلىتىدۇ.
ناترىي-ھاۋا باتارېيەلىرى:كاتود ئادەتتە تۆشۈكلۈك ماتېرىياللارنى ئىشلىتىدۇ، بۇ ماتېرىياللارنىڭ تۆشۈكلۈكلىكى سەۋەبىدىن گاز تارقىلىش يولى ۋە ئېلېكترود رېئاكسىيەسى ئۈچۈن ئورۇن بىلەن تەمىنلەيدۇ.
ئورگانىك ناترىي ئىئون باتارېيەلىرى:بۇلار ئانود ئۈچۈن قاتتىق كاربون ياكى ناترىي ئارىلاشقان ماتېرىياللارنى ئىشلىتىدۇ، كاتود ماتېرىياللىرى ئۆتكۈنچى مېتال ئوكسىدلىرى ۋە كۆپ ئانيونلۇق بىرىكمىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
سۇلۇق ناترىي ئىئون باتارېيەلىرى:ئورگانىك ئېلېكترولىت باتارېيەلىرىگە سېلىشتۇرغاندا، سۇلۇق ناترىي ئىئون باتارېيەلىرى ئوخشىمايدىغان ئېلېكترولىتلارنى ئىشلىتىدۇ، بۇ يۇقىرى بىخەتەرلىك ئىقتىدارىنى تەمىنلەيدۇ.
