నేపథ్యం

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు అధిక రివర్సిబుల్ సామర్థ్యం మరియు సైకిల్ స్థిరత్వం కారణంగా 1990ల నుండి పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీలుగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. లిథియం ధరలో గణనీయమైన పెరుగుదల మరియు లిథియం మరియు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క ఇతర ప్రాథమిక భాగాలకు పెరుగుతున్న డిమాండ్‌తో, లిథియం బ్యాటరీల కోసం అప్‌స్ట్రీమ్ ముడి పదార్థాల కొరత పెరుగుతున్నందున, ఇప్పటికే ఉన్న సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకాల ఆధారంగా కొత్త మరియు చౌకైన ఎలక్ట్రోకెమికల్ సిస్టమ్‌లను అన్వేషించమని బలవంతం చేస్తోంది. . తక్కువ-ధర సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఉత్తమ ఎంపిక. సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ దాదాపుగా లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీతో కలిసి కనుగొనబడింది, కానీ దాని పెద్ద అయాన్ వ్యాసార్థం మరియు తక్కువ సామర్థ్యం కారణంగా, ప్రజలు లిథియం విద్యుత్‌ను అధ్యయనం చేయడానికి ఎక్కువ మొగ్గు చూపుతారు మరియు సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీపై పరిశోధన దాదాపుగా నిలిచిపోయింది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు శక్తి నిల్వ పరిశ్రమ యొక్క వేగవంతమైన వృద్ధితో, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ వలె అదే సమయంలో ప్రతిపాదించబడిన సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ మళ్లీ ప్రజలను ఆకర్షించింది.'లు శ్రద్ధ.

మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో లిథియం, సోడియం మరియు పొటాషియం అన్నీ క్షార లోహాలు. అవి ఒకే విధమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు సిద్ధాంతంలో ద్వితీయ బ్యాటరీ పదార్థాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. సోడియం వనరులు చాలా గొప్పవి, భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో విస్తృతంగా పంపిణీ చేయబడతాయి మరియు తీయడం సులభం. లిథియం యొక్క ప్రత్యామ్నాయంగా, సోడియం బ్యాటరీ రంగంలో మరింత ఎక్కువ శ్రద్ధ చూపబడింది. బ్యాటరీతయారీదారుsపెనుగులాటసోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క సాంకేతిక మార్గాన్ని ప్రారంభించేందుకు.న్యూ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ అభివృద్ధిని వేగవంతం చేయడంపై మార్గనిర్దేశం చేసే అభిప్రాయాలు, 14వ పంచవర్ష ప్రణాళిక కాలంలో శక్తి రంగంలో శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక ఆవిష్కరణ ప్రణాళిక, మరియు14వ పంచవర్ష ప్రణాళిక కాలంలో నూతన శక్తి నిల్వ అభివృద్ధి కోసం అమలు ప్రణాళికనేషనల్ డెవలప్‌మెంట్ అండ్ రిఫార్మ్ కమీషన్ మరియు నేషనల్ ఎనర్జీ అడ్మినిస్ట్రేషన్ జారీ చేసిన సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల వంటి కొత్త తరం అధిక-పనితీరు గల శక్తి నిల్వ సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయాలని పేర్కొన్నారు. పరిశ్రమ మరియు సమాచార సాంకేతిక మంత్రిత్వ శాఖ (MIIT) కొత్త శక్తి పరిశ్రమ అభివృద్ధికి బ్యాలస్ట్‌గా సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల వంటి కొత్త బ్యాటరీలను కూడా ప్రచారం చేసింది. సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం పరిశ్రమ ప్రమాణాలు కూడా పనిలో ఉన్నాయి. పరిశ్రమ పెట్టుబడిని పెంచడంతో, సాంకేతికత పరిపక్వం చెందుతుంది మరియు పారిశ్రామిక గొలుసు క్రమంగా మెరుగుపడుతుంది, అధిక ధర పనితీరుతో సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ మార్కెట్‌లో కొంత భాగాన్ని ఆక్రమిస్తుందని భావిస్తున్నారు.

సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ వర్సెస్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ

• సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క కార్బన్ నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ గ్రాఫైట్ కంటే తక్కువ ధర మరియు పెద్ద సవరణ స్థలాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ కోసం అల్యూమినియం రేకును ప్రస్తుత కలెక్టర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు తక్కువ ప్రతికూల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు తుప్పు పట్టని రాగి రేకును తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి. సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, మరోవైపు, అధిక ప్రతికూల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి అవి సోడియంతో మిశ్రమం చేయవు. అల్యూమినియం ఫాయిల్ రాగి రేకు కంటే తక్కువ బరువు మరియు ధర.
• ఎలక్ట్రోలైట్‌లో, Na యొక్క ద్రావణీయత⁺ Li కంటే దాదాపు 30% తక్కువ⁺. రద్దు రేటు ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఎలక్ట్రోడ్ వద్ద ఛార్జ్ బదిలీ నిరోధకత - ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్ఫేస్ చిన్నది, ఇది మెరుగైన ఎలక్ట్రోడ్ డైనమిక్స్ను అందిస్తుంది. అందువల్ల, సోడియం-అయాన్ ఛార్జ్ యొక్క ఉత్సర్గ రేటు అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పనితీరు అద్భుతమైనది మరియు ఇది త్వరగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది.
• సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలు సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల విస్తృత ఎంపికను కలిగి ఉంటాయి. ఆవర్తన పట్టికలోని మొదటి వరుసలోని దాదాపు అన్ని పరివర్తన మెటల్ మూలకాలు సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో ఉపయోగించవచ్చు. ఇది Na మధ్య పెద్ద పరిమాణ వ్యత్యాసం కారణంగా ఉంది⁺ (వ్యాసార్థం 0.102nm) మరియు పరివర్తన మెటల్ అయాన్లు (వ్యాసార్థం 0.05-0.07nm), ఇది వాటి విభజనకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
• సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకత లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. షార్ట్ సర్క్యూట్ విషయంలో, తక్షణ వేడి తక్కువగా ఉంటుంది, ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల నెమ్మదిగా ఉంటుంది మరియు థర్మల్ రన్అవే ఉష్ణోగ్రత లిథియం బ్యాటరీ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ సురక్షితంగా ఉంటుంది.
• సోడియం-అయాన్ యొక్క పెద్ద వ్యాసార్థం ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థం నుండి తొలగించబడినప్పుడు పదార్థం చీలికకు దారితీయవచ్చు, తద్వారా బ్యాటరీ యొక్క మొత్తం గతి పనితీరు మరియు ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సమగ్రతను ప్రభావితం చేస్తుంది.
• సోడియం చాలా ఎక్కువ ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ (లిథియం కంటే 0.33V ఎక్కువ) కలిగి ఉంది, దీని ఫలితంగా శక్తి సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు పవర్ సెక్టార్‌లో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలతో పోటీపడటం కష్టమవుతుంది.

తాజా పరిశోధన పురోగతి

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలపై పరిశోధనలో సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం అధునాతన కోబాల్ట్-రహిత కాథోడ్ పదార్థం, సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ కోసం తక్కువ-ధర పాలీయానిక్ సల్ఫేట్, సోడియం యొక్క సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్‌లో ఉపయోగించే నానో-pb సమ్మేళనాలు ఉన్నాయి. -అయాన్ బ్యాటరీలు, సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల కోసం ఆర్గానిక్ యానోడ్ పదార్థాలపై ప్రాథమిక పరిశోధన, సంభావ్య వాణిజ్య అనువర్తనాలకు, సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు యానోడ్ పదార్థాలుగా ఉపయోగించే టిన్-ఆధారిత మెటల్ ఆక్సైడ్లు మరియు సల్ఫైడ్‌లు, సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో అధునాతన కార్బన్ పదార్థాల నానో ఇంజనీరింగ్, మరియు అప్లికేషన్ సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల అధ్యయనంలో అడ్వాన్స్‌డ్ ఇన్ సిటు క్యారెక్టరైజేషన్. సాధారణంగా, సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీల యొక్క మొత్తం పోటీతత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి సవరణ పద్ధతులను మెరుగుపరచడం, తయారీ పద్ధతులను మెరుగుపరచడం మరియు సోడియం నిల్వ యంత్రాంగాన్ని అన్వేషించడం వంటి అంశాల నుండి అధిక పనితీరు సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలను పొందడం ఇప్పటికీ పరిశోధనా హాట్‌స్పాట్.