Energie, as die materiële basis vir die vooruitgang van die menslike beskawing, het nog altyd 'n belangrike rol gespeel.Dit is 'n onontbeerlike waarborg vir die ontwikkeling van die menslike samelewing.Saam met water, lug en kos vorm dit die nodige voorwaardes vir menslike oorlewing en raak menselewe direk..

Die ontwikkeling van die energiebedryf het twee groot transformasies ondergaan van die "era" van brandhout tot die "era" van steenkool, en dan van die "era" van steenkool na die "era" van olie.Nou het dit begin verander van die "era" van olie na die "era" van hernubare energieverandering.

Van steenkool as hoofbron in die vroeë 19de eeu tot olie as hoofbron in die middel van die 20ste eeu, het die mens al meer as 200 jaar lank fossielenergie op groot skaal gebruik.Die globale energiestruktuur wat deur fossielenergie oorheers word, maak dit egter nie meer ver weg van die uitputting van fossielenergie nie.

Die drie tradisionele fossielenergie-ekonomiese draers wat deur steenkool, olie en aardgas verteenwoordig word, sal vinnig uitgeput wees in die nuwe eeu, en in die proses van gebruik en verbranding sal dit ook die kweekhuiseffek veroorsaak, 'n groot hoeveelheid besoedelstowwe genereer en besoedel die omgewing.

Daarom is dit noodsaaklik om afhanklikheid van fossielenergie te verminder, die bestaande irrasionele energiegebruikstruktuur te verander en om skoon en besoedelingvrye nuwe hernubare energie te soek.

Op die oomblik sluit hernubare energie hoofsaaklik windenergie, waterstofenergie, sonenergie, biomassa-energie, gety- en geotermiese energie, ens. in, en windenergie en sonenergie is huidige navorsingsbrandpunte wêreldwyd.

Dit is egter steeds relatief moeilik om doeltreffende omskakeling en berging van verskeie hernubare energiebronne te bewerkstellig, wat dit dus moeilik maak om dit doeltreffend te benut.

In hierdie geval, om die effektiewe benutting van nuwe hernubare energie deur mense te verwesenlik, is dit nodig om gerieflike en doeltreffende nuwe energiebergingstegnologie te ontwikkel, wat ook 'n warm plek in huidige sosiale navorsing is.

Tans word litiumioonbatterye, as een van die doeltreffendste sekondêre batterye, wyd gebruik in verskeie elektroniese toestelle, vervoer, lugvaart en ander velde., is die vooruitsigte vir ontwikkeling moeiliker.

Die fisiese en chemiese eienskappe van natrium en litium is soortgelyk, en dit het energiebergingseffek.As gevolg van sy ryk inhoud, eenvormige verspreiding van natriumbron en lae prys, word dit gebruik in grootskaalse energiebergingstegnologie, wat die kenmerke van lae koste en hoë doeltreffendheid het.

Die positiewe en negatiewe elektrodemateriale van natriumioonbatterye sluit in gelaagde oorgangsmetaalverbindings, polianione, oorgangsmetaalfosfate, kern-dop nanopartikels, metaalverbindings, harde koolstof, ens.

As 'n element met uiters volop reserwes in die natuur, is koolstof goedkoop en maklik om te verkry, en het baie erkenning gekry as 'n anodemateriaal vir natrium-ioonbatterye.

Volgens die mate van grafitisering kan koolstofmateriale in twee kategorieë verdeel word: grafitiese koolstof en amorfe koolstof.

Harde koolstof, wat aan amorfe koolstof behoort, vertoon 'n natriumberging-spesifieke kapasiteit van 300mAh/g, terwyl koolstofmateriale met 'n hoër graad van grafitisering moeilik is om kommersiële gebruik te bevredig weens hul groot oppervlakte en sterk orde.

Daarom word nie-grafiet harde koolstofmateriale hoofsaaklik in praktiese navorsing gebruik.

Om die werkverrigting van anodemateriale vir natriumioonbatterye verder te verbeter, kan die hidrofilisiteit en geleidingsvermoë van koolstofmateriale verbeter word deur middel van ioondotering of samestelling, wat die energiebergingsprestasie van koolstofmateriale kan verbeter.

As die negatiewe elektrodemateriaal van natriumioonbattery, is metaalverbindings hoofsaaklik tweedimensionele metaalkarbiede en -nitriede.Benewens die uitstekende eienskappe van tweedimensionele materiale, kan hulle nie net natriumione stoor deur adsorpsie en interkalasie nie, maar ook met natrium kombineer. Die kombinasie van ione genereer kapasitansie deur chemiese reaksies vir energieberging, wat die energiebergingseffek aansienlik verbeter.

As gevolg van die hoë koste en moeilikheid om metaalverbindings te verkry, is koolstofmateriale steeds die belangrikste anodemateriaal vir natrium-ioonbatterye.

Die opkoms van gelaagde oorgangsmetaalverbindings is ná die ontdekking van grafeen.Tans sluit die tweedimensionele materiaal wat in natrium-ioonbatterye gebruik word hoofsaaklik natrium-gebaseerde gelaagde NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, ens.

Polianioniese positiewe elektrodemateriaal is eers in litiumioonbatterye positiewe elektrodes gebruik, en is later in natriumioonbatterye gebruik.Belangrike verteenwoordigende materiale sluit in olivienkristalle soos NaMnPO4 en NaFePO4.

Oorgangsmetaalfosfaat is oorspronklik as 'n positiewe elektrodemateriaal in litiumioonbatterye gebruik.Die sinteseproses is relatief volwasse en daar is baie kristalstrukture.

Fosfaat, as 'n driedimensionele struktuur, bou 'n raamwerkstruktuur wat bevorderlik is vir die de-interkalasie en interkalasie van natriumione, en verkry dan natrium-ioonbatterye met uitstekende energiebergingsprestasie.

Die kern-dop struktuur materiaal is 'n nuwe tipe anode materiaal vir natrium-ioon batterye wat eers in onlangse jare na vore gekom het.Gebaseer op die oorspronklike materiale, het hierdie materiaal 'n hol struktuur bereik deur uitstekende strukturele ontwerp.

Die meer algemene kern-dop-struktuurmateriale sluit in hol kobalt-selenied-nanokubusse, Fe-N-gedoteerde kern-dop natriumvanadaat nanosfere, poreuse koolstof hol tinoksied nanosfere en ander hol strukture.

As gevolg van sy uitstekende eienskappe, tesame met die magiese hol en poreuse struktuur, word meer elektrochemiese aktiwiteit aan die elektroliet blootgestel, en terselfdertyd bevorder dit ook die ioonmobiliteit van die elektroliet om doeltreffende energieberging te bewerkstellig.

Die wêreldwye hernubare energie styg steeds, wat die ontwikkeling van energiebergingstegnologie bevorder.

Tans kan dit volgens verskillende energiebergingsmetodes verdeel word in fisiese energieberging en elektrochemiese energieberging.

Elektrochemiese energieberging voldoen aan die ontwikkelingstandaarde van vandag se nuwe energiebergingstegnologie as gevolg van die voordele van hoë veiligheid, lae koste, buigsame gebruik en hoë doeltreffendheid.

Volgens verskillende elektrochemiese reaksieprosesse sluit elektrochemiese energiebergingskragbronne hoofsaaklik superkapasitors, loodsuurbatterye, brandstofkragbatterye, nikkel-metaalhidriedbatterye, natrium-swaelbatterye en litiumioonbatterye in.

In energiebergingstegnologie het buigsame elektrodemateriale baie wetenskaplikes se navorsingsbelangstellings gelok weens hul ontwerpdiversiteit, buigsaamheid, lae koste en omgewingsbeskermingseienskappe.

Koolstofmateriale het spesiale termochemiese stabiliteit, goeie elektriese geleidingsvermoë, hoë sterkte en ongewone meganiese eienskappe, wat hulle belowende elektrodes maak vir litiumioonbatterye en natriumioonbatterye.

Superkapasitors kan vinnig gelaai en ontlaai word onder hoë stroomtoestande, en het 'n sikluslewe van meer as 100 000 keer.Hulle is 'n nuwe soort spesiale elektrochemiese energieberging kragtoevoer tussen kapasitors en batterye.

Superkapasitors het die kenmerke van hoë drywingsdigtheid en hoë energie-omsettingskoers, maar hul energiedigtheid is laag, hulle is geneig tot selfontlading, en hulle is geneig tot elektrolietlekkasie wanneer dit onbehoorlik gebruik word.

Alhoewel die brandstofkragsel die kenmerke van geen laai, groot kapasiteit, hoë spesifieke kapasiteit en wye spesifieke kragreeks het, maak sy hoë bedryfstemperatuur, hoë kosprys en lae energie-omsettingsdoeltreffendheid dit slegs beskikbaar in die kommersialiseringsproses.in sekere kategorieë gebruik word.

Loodsuurbatterye het die voordele van laekoste, volwasse tegnologie en hoë veiligheid, en is wyd gebruik in seinbasisstasies, elektriese fietse, motors en netwerkenergieberging.Kort borde soos om die omgewing te besoedel, kan nie aan die toenemend hoër vereistes en standaarde vir energieopgaarbatterye voldoen nie.

Ni-MH-batterye het die kenmerke van sterk veelsydigheid, lae kaloriewaarde, groot monomeerkapasiteit en stabiele ontladingseienskappe, maar hul gewig is relatief groot, en daar is baie probleme in batteryreeksbestuur, wat maklik kan lei tot die smelt van enkelvoudige batterye. battery skeiers.