Дэлхий ертөнц лити-ион батерейтай холбоотой байгаль орчин, хангамжийн сорилттой тэмцэж байгаа тул илүү тогтвортой хувилбаруудыг эрэлхийлэх ажил эрчимжиж байна. Натрийн ионы батерейг оруулаарай - эрчим хүч хадгалах боломжит тоглоомыг өөрчилдөг. Лититэй харьцуулахад натрийн нөөц ихтэй тул эдгээр батерейнууд нь одоогийн батерейны технологийн асуудлыг шийдвэрлэх ирээдүйтэй шийдлийг санал болгож байна.
Лити-ион батерейнд юу нь буруу вэ?
Лити-ион (Ли-ион) батерейнууд нь манай технологид суурилсан ертөнцөд зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд эрчим хүчний тогтвортой шийдлүүдийг урагшлуулахад маш чухал юм. Тэдний давуу тал нь илэрхий юм: эрчим хүчний өндөр нягтрал, хөнгөн бүтэц, цэнэглэх чадвар нь тэдгээрийг олон хувилбараас давуу болгодог. Гар утаснаас эхлээд зөөврийн компьютер, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EVs) хүртэл лити-ион батерейнууд өргөн хэрэглээний электроникийн салбарт ноёрхож байна.
Гэсэн хэдий ч лити-ион батерей нь ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг. Литийн нөөцийн хязгаарлагдмал шинж чанар нь эрэлт нэмэгдэж байгаа энэ үед тогтвортой байдлын асуудал үүсгэдэг. Түүнчлэн кобальт, никель зэрэг лити болон бусад газрын ховор металлыг олборлох нь ус их шаарддаг, уул уурхайн үйл явцыг бохирдуулж, орон нутгийн экосистем, нөхөрлөлд сөргөөр нөлөөлдөг.
Кобальтын олборлолт, ялангуяа Бүгд Найрамдах Ардчилсан Конго улсад хөдөлмөрийн стандартын бус нөхцөл, хүний эрхийг зөрчиж болзошгүйг онцолж, лити-ион батерейны тогтвортой байдлын талаар маргаан өрнүүлж байна. Нэмж дурдахад литийн ион батерейг дахин боловсруулах нь нарийн төвөгтэй бөгөөд зардал багатай тул дэлхийн дахин боловсруулалтын түвшин бага, аюултай хог хаягдлын асуудалд хүргэдэг.
Натрийн ион батерей нь шийдлийг өгч чадах уу?
Натрийн ион батерейнууд нь лити-ион батерейны гайхалтай хувилбар болж гарч ирж, тогтвортой, ёс зүйтэй эрчим хүчний хадгалалтыг санал болгодог. Натри нь далайн давснаас амархан олддог тул энэ нь литийг бодвол илүү хялбар нөөц юм. Химичид кобальт, никель гэх мэт ховор, ёс суртахууны хувьд сорилттой металлууд дээр тулгуурладаггүй натри дээр суурилсан батерейг бүтээжээ.
Натрийн ион (Na-ион) батерейнууд нь лабораториос бодит байдал руу хурдан шилжиж, инженерүүд гүйцэтгэл, аюулгүй байдлыг сайжруулахын тулд дизайныг сайжруулдаг. Үйлдвэрлэгчид, ялангуяа Хятадад үйлдвэрлэлээ өргөжүүлж байгаа нь байгаль орчинд ээлтэй батерейны хувилбар руу шилжих боломж байгааг харуулж байна.
Натрийн ион батерей ба лити-ион батерей
| Аспект | Натрийн батерей | Лити-ион батерей |
|---|---|---|
| Баялгийн элбэг дэлбэг байдал | Далайн давсаас гаралтай элбэг дэлбэг | Хязгаарлагдмал, хязгаарлагдмал литийн нөөцөөс эх үүсвэртэй |
| Байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө | Олборлох, дахин боловсруулахад хялбар учир нөлөө багатай | Ус их шаардсан олборлолт, дахин боловсруулалтаас шалтгаалан өндөр нөлөөлөл |
| Ёс зүйн асуудал | Ёс суртахууны сорилттой ховор металлаас хамгийн бага хамааралтай | Ёс суртахууны асуудалтай ховор металлуудад найдах |
| Эрчим хүчний нягтрал | Лити-ион батерейтай харьцуулахад эрчим хүчний нягтрал бага | Илүү өндөр эрчим хүчний нягтрал, авсаархан төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой |
| Хэмжээ ба жин | Ижил эрчим хүчний багтаамжийн хувьд илүү их, хүнд | Авсаархан, хөнгөн, зөөврийн төхөөрөмжид тохиромжтой |
| Зардал | Арвин нөөцтэй учраас илүү хэмнэлттэй байх боломжтой | Хязгаарлагдмал нөөц, нарийн төвөгтэй дахин боловсруулалтаас шалтгаалан өндөр өртөгтэй |
| Хэрэглээний тохиромжтой байдал | Сүлжээнд эрчим хүч хадгалах, хүнд ачаа тээвэрлэхэд тохиромжтой | Өргөн хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэл болон зөөврийн төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой |
| Зах зээлд нэвтрэх | Өсөн нэмэгдэж буй нэвтрүүлэх технологи | Өргөн хэрэглээтэй тогтсон технологи |
Натрийн ион батерейболон лити-ион батерейнууд нь нөөцийн элбэг дэлбэг байдал, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө, ёс зүйн асуудал, эрчим хүчний нягтрал, хэмжээ ба жин, өртөг, хэрэглээний тохиромжтой байдал, зах зээлд нэвтрэх чадвар зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс ихээхэн ялгаатай байдаг. Натрийн батерей нь асар их нөөцтэй, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөл багатай, ёс суртахууны сорилттой, цахилгаан эрчим хүч хадгалах, хүнд тээвэрлэлт хийхэд тохиромжтой зэрэг нь эрчим хүчний нягтрал, өртөгийг сайжруулах шаардлагатай хэдий ч лити-ион батерейг өөр хувилбар болгох боломжтойг харуулж байна.
Натрийн ион батерей хэрхэн ажилладаг вэ?
Натрийн ион батерей нь литийн ион батерейтай ижил зарчмаар ажилладаг бөгөөд шүлтлэг металлын реактив шинж чанарыг шингээдэг. Үелэх системийн нэг гэр бүлийн литий, натри нь гаднах бүрхүүлд байгаа нэг электроны улмаас амархан урвалд ордог. Батерейнд эдгээр металлууд устай урвалд ороход энерги ялгаруулж, цахилгаан гүйдлийн урсгалыг хөдөлгөдөг.
Гэсэн хэдий ч натрийн ион батерей нь натрийн атомын хэмжээ ихтэй тул лити-ион батерейгаас илүү том хэмжээтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч дизайн, материалын дэвшил нь ялгааг багасгаж байна, ялангуяа хэмжээ, жин нь чухал биш програмуудад.
Хэмжээ чухал уу?
Лити-ион батерейнууд нь нягтрал, эрчим хүчний нягтралаараа давуу байдаг бол натрийн ион батерейнууд нь хэмжээ, жин багатай өөр хувилбарыг санал болгодог. Натрийн батерейны технологийн сүүлийн үеийн дэвшил нь тэдгээрийг ялангуяа цахилгаан эрчим хүч хадгалах, хүнд ачаа тээвэрлэх гэх мэт тусгай хэрэглээнд өрсөлдөх чадвартай болгож байна.
Натрийн ион батерейг хаана бүтээсэн бэ?
Хятад улс натрийн батерейны бүтээн байгуулалтаар тэргүүлж, ирээдүйн EV технологийн боломжоо хүлээн зөвшөөрч байна. Хятадын хэд хэдэн үйлдвэрлэгчид натрийн ион батерейг идэвхтэй судалж, боломжийн үнэ, практикт ашиглахыг зорьж байна. Тус улс натрийн батерейны технологид тууштай хандаж байгаа нь эрчим хүчний эх үүсвэрийг төрөлжүүлэх, EV технологийг хөгжүүлэхэд чиглэсэн илүү өргөн стратегийг харуулж байна.
Натрийн ион батерейны ирээдүй
Натрийн ион батерейны ирээдүй тодорхойгүй байсан ч ирээдүйтэй. 2030 он гэхэд натрийн ионы батерейны үйлдвэрлэлийн хүчин чадал мэдэгдэхүйц байх төлөвтэй байгаа ч ашиглалтын түвшин өөр байж болно. Болгоомжтой ахиц дэвшлийг үл харгалзан натрийн ион батерейнууд нь материаллаг зардал, шинжлэх ухааны ололт амжилтаас хамааран цахилгаан эрчим хүчийг хадгалах, хүнд ачаа тээвэрлэх боломжийг харуулж байна.
Натрийн батерейны технологийг сайжруулах хүчин чармайлт, тэр дундаа катодын шинэ материалын судалгаа нь эрчим хүчний нягтрал, гүйцэтгэлийг сайжруулах зорилготой. Натрийн ион батерейнууд зах зээлд нэвтэрснээр тэдний хувьсал болон тогтсон лити-ион батерейтай өрсөлдөх чадвар нь эдийн засгийн чиг хандлага, материалын шинжлэх ухааны ололт амжилтаар тодорхойлогдоно.
Дүгнэлт
Натрийн ионы батерейнөөцийн хүртээмж, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө, зардлын үр ашгийн хувьд ихээхэн ашиг тусыг санал болгодог лити-ион батерейны тогтвортой, ёс зүйтэй хувилбарыг төлөөлдөг. Технологийн дэвшил, зах зээлд нэвтрэлтийг нэмэгдүүлэхийн хэрээр натрийн батерейнууд нь эрчим хүч хадгалах салбарт хувьсгал хийж, цэвэр, сэргээгдэх эрчим хүчний ирээдүй рүү шилжих шилжилтийг хурдасгахад бэлэн байна.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 5-р сарын 17-ны хооронд