Natriy-ion batareya quvvati: xom ashyodan tayyor hujayralarga

Sodium-ion Battery Production Process — Natriy-ion batareya

Natriy-ion batareyalari (na-ion batareyalari) Lityum-ion batareyalariga natriy resurslarning mo'lligi va arzon narxi hisobiga keskin alternativa deb katta e'tibor qaratdi. Natriy-ion batareyalarining ishlab chiqarish jarayoni lityum-ion batareyalari bilan bir xilma-xillik qiladi, ammo natriy materiallarning o'ziga xos xususiyatlari tufayli ba'zi muhim farqlar mavjud. Ushbu maqolada natriy-ion batareyasi ishlab chiqarish jarayonida asosiy qadamlar ko'rsatilgan.

1. Xom ashyo tayyorlash

Katod materiallari

Natriy-ion batareyalari uchun umumiy katodli materiallar ({= latsiyalar metallidan (masalan, TM {2}} metall), polioniy birikmalar (masalan, Na3V2 (PO4) 3) va Prussiya ko'k analoglari kiradi. Ushbu materiallar qattiq holatli reaktsiya, yakka-gel jarayoni yoki cho'qlanish usullari orqali sintezlanadi.

And materiallari

Biomassasdan olingan qattiq uglerod yoki natriy-ion batareyalari uchun eng ko'p ishlatiladigan ander materialidir. Harq uglerod prekurslari yuqori haroratda (odatda {1}}} darajalarida) natriy-ionni saqlash uchun mos keladigan uglerod tuzilishini yaratish uchun uglerodli uglerodni yaratish.

Elektrolit

Elektrolitlar odatda natriy tuzlaridan (masalan, Naclo4, Napf6 yoki Natfsi) karbonat asosida eritgichlarda eriydi (EC, DMC, kompyuter). Qattiq shtat elektrolitlar, shu jumladan NASICON va SULULULULE materiallari ishlab chiqilmoqda.

Ajratuvchi

Lityum-ion batareyalarida ishlatiladigan polietilen (pe) va polipropilen seminatorlari, shuningdek, natriy-ion batareyalarida qo'llanilishi mumkin, ammo Na-ion elektrolitlari bilan mos kelishi mumkin.

2. Elektrod qoplash jarayoni

Slurry tayyorgarlik

Faol materiallar (katod va anod), harakatlantiruvchi qo'shimchalar (uglerodli qora) va BMDF, CMC yoki SRM, CMM yoki SRB uchun (NMR) bitta atala yaratish uchun aralashtiriladi.

Qoplama

Atalar alyuminiy folga (katod) va mis folga (anod) bilan bir tekis qoplangan. Ba'zi natriy-ion batareyalari uchun ikkala elektrod ham kuchlanish oynasi va moddiy xususiyatlariga qarab alyumin folgadan foydalanishi mumkin.

Quritish

Qo'l eritgichlarni olib tashlash uchun qoplangan elektrodlar pechlarda quritilgan. Material emirilishining oldini olish uchun quritish harorati va davomiyligi ehtiyotkorlik bilan boshqariladi.

3. Elektrodli elektrod

Quritilgandan so'ng, elektrodlar bir juft rulonlardan o'tib, zichlikni yaxshilash, zichlikni yaxshilash va faol materiallar va joriy kollektorlar o'rtasida yaxshi aloqani ta'minlash.

4. Elektrodni kesish va siqish

Elektrodlar kerakli shakllarga (odatda tiyinsimon hujayralar uchun tuproqli hujayralar yoki silindrsimon silindrsimonlar uchun kesilgan). Ijobiy elektrod, ajratuvchi va salbiy elektrod yakuniy hujayra formatiga yopishtirilgan yoki yaralangan.

5. Uyali anjuman

Puk hujayralari

To'plangan elektrod-ajratuvchi qatlamlari alyuminiy-plastik sumkaga o'ralgan. Elektrolitlar sumka ichiga kiritiladi va sumka oqishning oldini olish uchun issiqlik bilan muhrlanadi.

Silindrsimon va prizmatik hujayralar

Yara elektrod yig'inlari metallga kiritiladi. Elektrolit qo'shiladi, undan keyin qopqoq bilan muhrlangan holda.

6. Tartiblash jarayoni

Yig'ilgan hujayralar shakllanish deb nomlanuvchi boshlang'ich zaryadlash jarayonidan o'tadi. Ushbu bosqichda qattiq elektrolit interfeysi (Sei) qatlamini batareyaning barqarorligi uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lgan anod yuzasida hosil bo'ladi. Natriy-ion batareyalari uchun shakllantirilgan protokollar lityum-ion hujayralaridan bir oz farq qilishi mumkin.

7. qarish va sinov

Forstraltatsiyadan so'ng, hujayralar ichki kimyoni barqarorlashtirish uchun bir necha kun yoshgacha bo'lgan. Har bir hujayra sifat nazorati sinovlariga, shu jumladan sig'imli ichki qarshilik o'lchovlari, tarqalishni aniqlash, oqish sinovlari va xavfsizlik testlari bilan ta'minlanadi.

8. Modul va paketlar yig'ilishi

Sinovli hujayralar modullar va batareya paketlariga yig'iladi. Xavfsiz ishlashini ta'minlash uchun batareyani boshqarish tizimlari (BM) elektr tariqasini, harorat va oqimlarni kuzatishga integratsiyalashgan.

Lityum-ion batareyasi ishlab chiqarishning asosiy farqlari

Jarayon qadam	Lityum-ion batareyasi	Natriy-ion batareya
Katod materiallari	Litsoo2, NMC, LFP	Qatlamlarni, prussiya ko'k, polionlar
Materialni maydalash	Grafit	Qattiq uglerod
Elektrolit	Karbonat hal qiluvchilarida Lipf6	Karbonat erituvchilarida NEFF6, NOTFSI
Hozirgi kollektorlar	Mis (anod), alyuminiy (katod)	Ikkalasi uchun alyuminiy (ba'zi hollarda)
Formation protokoli	Li-ioni uchun standart	Sodium Sei shakllantirish uchun moslashtirilgan

Xulosa

Natriy-ion batareyali ishlab chiqarish jarayoni Mavjud lityum-ion batareya infratuzilmasining katta qismini qo'llaydi, uni ishlab chiqaruvchilar uchun ishlab chiqaruvchilarni qabul qiladi. Biroq, natriy-ion materiallari turli xil elektrokimyoviy va fizik xususiyatlarni namoyish etadi, sukolit shakllanishida, elektrolitlarni tanlash va shakllanish protokollarida ba'zi o'zgarishlarni talab qiladi. Natriy-ion texnologiyasi etuk kelganda, uning narxi ustunligi va xom ashyosi uni energiya saqlash uchun keng miqyosli saqlash bo'yicha kuchli raqobatchini tashkil qilishi mumkin.