Натрий-иондық аккумуляторлар өздерінің мол қорлары мен төмен құнының арқасында литий-ионды батареяларға перспективалы балама болды.Дегенмен, кез келген технология сияқты, натрий-иондық батареялардың да өзіндік кемшіліктері бар.Бұл мақалада біз натрий-иондық батареялардың кемшіліктерін және олардың кеңінен қолданылуына қалай әсер ететінін қарастырамыз.
Натрий-иондық аккумуляторлардың негізгі кемшіліктерінің бірі литий-ионды батареялармен салыстырғанда олардың энергия тығыздығы төмен.Энергия тығыздығы берілген көлемдегі немесе массалық батареяда сақтауға болатын энергия мөлшерін білдіреді.Натрий-ионды батареялар әдетте төменірек қуат тығыздығына ие, яғни олар бірдей өлшемдегі және салмақтағы литий-ионды батареялар сияқты көп энергияны сақтай алмауы мүмкін.Бұл шектеу натрий-ионды батареялармен жұмыс істейтін құрылғылардың немесе көліктердің өнімділігі мен ауқымына әсер етуі мүмкін, бұл оларды жоғары энергия тығыздығын қажет ететін қолданбаларға жарамсыз етеді.
Натрий-иондық аккумуляторлардың тағы бір кемшілігі - олардың төменгі кернеуі.Натрий-ионды батареялар әдетте литий-ионды батареялармен салыстырғанда төмен кернеуге ие, бұл батареяның жалпы қуаты мен тиімділігіне әсер етеді.Бұл төмен кернеу натрий-ионды батареяларды біріктірудің күрделілігі мен құнын арттыра отырып, жоғары кернеулі литий-иондық батареялармен пайдалануға арналған жабдыққа немесе жүйелерге қосымша компоненттерді немесе модификацияларды қажет етуі мүмкін.
Сонымен қатар, натрий-ионды батареялардың литий-ионды батареялармен салыстырғанда қысқа қызмет ету мерзімі бар екені белгілі.Циклдің қызмет ету мерзімі батареяның сыйымдылығы айтарлықтай төмендегенге дейін өтуі мүмкін зарядтау және разряд циклдерінің санын білдіреді.Натрий-ионды батареялардың қызмет ету мерзімі қысқаруы мүмкін, бұл қызмет ету мерзімін және жалпы ұзақ мерзімділікті қысқартады.Бұл шектеу жиі ауыстыруға және техникалық қызмет көрсетуге әкелуі мүмкін, осылайша натрий-иондық батареяларды пайдаланатын құрылғыны немесе жүйені иеленудің жалпы құнын арттырады.
Сонымен қатар, натрий-иондық аккумуляторлар зарядтау және зарядсыздандыру жылдамдығына байланысты қиындықтарға тап болады.Бұл батареялар литий-ионды батареяларға қарағанда баяу зарядталуы және зарядсыздануы мүмкін, бұл құрылғының жалпы өнімділігі мен пайдалану мүмкіндігіне әсер етуі мүмкін.Баяу зарядтау уақыттары пайдаланушыларға, әсіресе жылдам зарядтауды қажет ететін қолданбаларда айтарлықтай қолайсыздықтар тудыруы мүмкін.Оған қоса, баяу разряд жылдамдығы натрий-ионды батареялардың қуатын шектеп, олардың талап етілетін қолданбаларға жарамдылығына әсер етуі мүмкін.
Натрий-иондық аккумуляторлардың тағы бір кемшілігі олардың шектеулі коммерциялық қол жетімділігі және технологиялық жетілу болып табылады.Литий-иондық аккумуляторлар кеңінен дамып, коммерцияланған болса да, натрий-иондық батареялар әлі де дамудың бастапқы сатысында.Бұл натрий-ионды батареяларды өндіру, қайта өңдеу және кәдеге жарату инфрақұрылымы литий-ионды батареяларға қарағанда аз дамығанын білдіреді.Жетілген жеткізу тізбегі мен салалық стандарттардың болмауы қысқа мерзімде натрий-иондық батареяларды кеңінен қолдануға кедергі келтіруі мүмкін.
Сонымен қатар, натрий-иондық батареялар олардың химиясына қатысты қауіпсіздік мәселелеріне тап болуы мүмкін.Литий-ионды батареялар өздерінің ықтимал өрт және жарылыс қаупімен белгілі болғанымен, натрий-иондық батареялар өздерінің қауіпсіздік мәселелерімен бірге келеді.Батареялардағы белсенді материал ретінде натрийді пайдалану тұрақтылық пен реактивтілік тұрғысынан ерекше қиындықтар туғызады, бұл ықтимал қауіптерді азайту үшін қосымша қауіпсіздік шаралары мен сақтық шараларын қажет етуі мүмкін.
Осы кемшіліктерге қарамастан, жүргізіліп жатқан ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар натрий-иондық батареялардың шектеулерін шешуге бағытталған.Ғалымдар мен инженерлер натрий-иондық батареялардың энергия тығыздығын, циклдің қызмет ету мерзімін, зарядтау жылдамдығын және қауіпсіздігін жақсарту үшін жаңа материалдарды, электродтардың конструкцияларын және өндіріс процестерін зерттеп жатыр.Технология дамыған сайын натрий-иондық батареялардың кемшіліктері азайтылып, оларды әртүрлі қолданбаларда литий-ионды батареялармен бәсекеге қабілетті етеді.
Қорытындылай келе, натрий-иондық батареялар литий-ионды батареяларға перспективалы балама ұсынады, бірақ олардың кемшіліктері де бар.Төменгі энергия тығыздығы, шығыс кернеуі, циклдің қызмет ету мерзімі, зарядтау және разряд жылдамдығы, технологияның жетілуі және қауіпсіздік мәселелері натрий-иондық батареялардың негізгі кемшіліктері болып табылады.Дегенмен, жүргізіліп жатқан ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар осы шектеулерді еңсеруге және өміршең энергия сақтау шешімі ретінде натрий-иондық батареялардың толық әлеуетін ашуға бағытталған.Технологияның дамуы жалғасуда, натрий-иондық батареялардың кемшіліктері жойылуы мүмкін, бұл олардың болашақта кеңірек қолданылуына жол ашады.
Жіберу уақыты: 07 маусым 2024 ж