L'energia, cum'è a basa materiale per u prugressu di a civilizazione umana, hà sempre ghjucatu un rolu impurtante.Hè una guaranzia indispensabile per u sviluppu di a sucità umana.Inseme cù l'acqua, l'aria è l'alimentariu, custituiscenu e cundizioni necessarii per a sopravvivenza umana è affetta direttamente a vita umana..

U sviluppu di l'industria energetica hà sappiutu duie trasfurmazioni maiò da l'"era" di u legnu à l'"era" di u carbone, è dopu da l'"era" di u carbone à l'"era" di l'oliu.Avà hà cuminciatu à cambià da l'"era" di l'oliu à l'"era" di u cambiamentu di energia rinnuvevuli.

Da u carbone cum'è a fonte principale in u principiu di u 19u seculu à l'oliu cum'è a fonte principale à a mità di u 20u seculu, l'omu anu utilizatu l'energia fossili in grande scala per più di 200 anni.In ogni casu, a struttura energetica glubale duminata da l'energia fossile rende micca più luntanu da l'esaurimentu di l'energia fossili.

I trè trasportatori ecunomichi di l'energia fossili tradiziunale rapprisentati da u carbone, l'oliu è u gasu naturale seranu esauriti rapidamente in u novu seculu, è in u prucessu di usu è di combustione, ancu pruvucarà l'effettu di serra, generà una grande quantità di inquinanti è inquinanu. l'ambiente.

Dunque, hè imperativu di riduce a dipendenza da l'energia fossili, cambià a struttura di l'usu di l'energia irrazionale esistente, è cercà una nova energia rinnuvevule pulita è senza contaminazione.

Attualmente, l'energia rinnuvevule include principalmente l'energia eolica, l'energia di l'idrogenu, l'energia solare, l'energia di biomassa, l'energia marea è l'energia geotermica, ecc.

Tuttavia, hè sempre relativamente difficiule di ottene una cunversione efficiente è u almacenamentu di diverse fonti d'energia rinnuvevuli, facendu cusì difficiuli di utilizà in modu efficace.

In questu casu, per rializà l'utilizazione efficace di a nova energia rinnuvevule da l'esseri umani, hè necessariu di sviluppà una nova tecnulugia di almacenamiento d'energia cunvene è efficiente, chì hè ancu un puntu caldu in a ricerca suciale attuale.

Attualmente, e batterie di lithium-ion, cum'è una di e batterie secondarie più efficaci, sò state largamente usate in parechji dispositi elettronici, trasporti, aerospaziali è altri campi., e prospettive di sviluppu sò più difficili.

E proprietà fisiche è chimiche di sodium è lithium sò simili, è hà un effettu di almacenamiento d'energia.A causa di u so cuntenutu riccu, a distribuzione uniforme di a fonte di sodiu, è u prezzu bassu, hè utilizatu in a tecnulugia di almacenamiento d'energia à grande scala, chì hà e caratteristiche di low cost è alta efficienza.

I materiali di l'elettrodi pusitivi è negativi di e batterie di ioni di sodiu includenu composti di metalli di transizione stratificati, polianioni, fosfati di metalli di transizione, nanoparticelle di core-shell, composti di metalli, carbonu duru, etc.

Cum'è un elementu cù riserve estremamente abbundanti in a natura, u carbonu hè economicu è faciule d'ottene, è hà guadagnatu assai ricunniscenza cum'è un materiale anodu per e batterie di sodium-ion.

Sicondu u gradu di grafitizazione, i materiali di carbone pò esse divisu in duie categurie: carbone grafiticu è carbone amorfu.

U carbonu duru, chì appartene à u carbonu amorfu, mostra una capacità specifica di almacenamiento di sodiu di 300mAh / g, mentre chì i materiali di carbone cù un gradu più altu di grafitizazione sò difficiuli di scuntrà l'usu cummerciale per via di a so grande superficie è di l'ordine forte.

Dunque, i materiali di carbone duru non-grafite sò principalmente usati in a ricerca pratica.

Per migliurà ulteriormente a prestazione di i materiali di l'anodu per e batterie di ioni di sodiu, l'idrofilia è a conduttività di i materiali di carbonu ponu esse migliurate per mezu di doping ionicu o compostu, chì ponu rinfurzà a prestazione di almacenamiento di energia di materiali di carbonu.

Cum'è u materiale di l'elettrodu negativu di a batteria di ioni di sodiu, i composti di metalli sò principalmente carburi è nitruri di metalli bidimensionali.In più di e caratteristiche eccellenti di i materiali bidimensionali, ùn ponu micca solu almacenà ioni di sodiu per adsorzione è intercalazione, ma ancu combina cù sodiu A cumminazzioni di ioni genera capacità per via di reazzione chimica per l'almacenamiento d'energia, migliurà cusì assai l'effettu di almacenamiento di energia.

A causa di l'altu costu è a difficultà per ottene cumposti di metalli, i materiali di carbone sò sempre i materiali principali di l'anodu per e batterie di ioni di sodiu.

L'aumentu di i composti di metalli di transizione stratificati hè dopu à a scuperta di graphene.Attualmente, i materiali bidimensionali utilizati in batterie di sodiu-ioni includenu principarmenti NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, etc.

I materiali di l'elettrodi positivi polianionici sò stati utilizati prima in l'elettrodi pusitivi di a bateria di lithium-ion, è sò stati dopu aduprati in batterie di sodium-ion.I materiali rapprisentanti impurtanti includenu cristalli d'olivina cum'è NaMnPO4 è NaFePO4.

U fosfatu di metallu di transizione hè statu inizialmente utilizatu com'è materiale di l'elettrodu pusitivu in batterie di lithium-ion.U prucessu di sintesi hè relativamente maturu è ci sò parechje strutture di cristalli.

U fosfatatu, cum'è una struttura tridimensionale, custruisce una struttura di quadru chì conduce à a deintercalazione è l'intercalazione di ioni di sodiu, è dopu ottene batterie di ioni di sodiu cù un eccellente rendimentu di almacenamiento d'energia.

U materiale di struttura core-shell hè un novu tipu di materiale anodu per batterie di sodium-ion chì hè apparsu solu in l'ultimi anni.Basatu nantu à i materiali originali, stu materiale hà ottenutu una struttura cava per un disignu strutturale squisitu.

I materiali di struttura di core-shell più cumuni includenu nanocubi di selenidu di cobalt cavu, nanosfere di vanadate di sodiu core-shell co-dopate Fe-N, nanosfere d'ossidu di stagno cavu di carbonu poroso è altre strutture cave.

A causa di e so caratteristiche eccellenti, accumpagnate da a struttura magica cava è porosa, più attività elettrochimica hè esposta à l'elettroliti, è à u stessu tempu, prumove ancu assai a mobilità ionica di l'elettroliti per ottene un almacenamentu efficiente di energia.

L'energia rinnuvevuli glubale cuntinueghja à cresce, prumove u sviluppu di a tecnulugia di almacenamiento d'energia.

Attualmente, secondu diversi metudi di almacenamentu di energia, pò esse divisu in u almacenamentu di energia fisica è u almacenamentu di energia elettrochimica.

U almacenamentu di energia elettrochimica risponde à i standard di sviluppu di a nova tecnulugia di almacenamentu d'energia d'oghje per via di i so vantaghji di alta sicurezza, low cost, usu flessibile è alta efficienza.

Sicondu i diversi prucessi di reazzione elettrochimica, e fonti di energia di almacenamentu di energia elettrochimica includenu principarmenti supercapacitors, batterie di piombo-acidu, batterie di energia di carburante, batterie di nichel-metallu idruru, batterie di sodiu-sulfuru è batterie di lithium-ion.

In a tecnulugia di almacenamiento d'energia, i materiali di l'elettrodi flessibili anu attrattu parechji interessi di ricerca di i scientisti per via di a so diversità di design, flessibilità, low cost, è caratteristiche di prutezzione ambientale.

I materiali di carbone anu una stabilità termochimica speciale, una bona conduttività elettrica, una forza alta è una proprietà meccanica inusual, facendu l'elettrodi promettenti per e batterie di lithium-ion è di sodium-ion.

I supercapacitors ponu esse caricati è scaricati rapidamente in cundizioni di alta corrente, è anu una vita di ciclu di più di 100 000 volte.Sò un novu tipu di energia elettrochimica speziale per l'almacenamiento d'energia entre condensatori è batterie.

Supercapacitors anu e caratteristiche di alta densità di putenza è alta velocità di cunversione d'energia, ma a so densità di energia hè bassa, sò propensi à l'autodiscarica, è sò propensi à perdite d'elettroliti quandu sò usati in modu improperly.

Ancu s'è a cellula di energia di carburante hà e caratteristiche di senza carica, grande capacità, alta capacità specifica è larga gamma di putenza specifica, a so alta temperatura di u funziunamentu, u prezzu di u costu, è a bassa efficienza di cunversione d'energia facenu solu dispunibule in u prucessu di cummercializazione.usatu in certi categurie.

E batterie di piombo-acidu anu u vantaghju di u prezzu bassu, a tecnulugia matura, è l'alta sicurezza, è sò state largamente usate in stazioni di basa di signale, biciclette elettriche, automobili è almacenamentu di energia di rete.I bordi corti, cum'è l'inquinamentu di l'ambiente, ùn ponu micca risponde à i requisiti è i standard sempre più elevati per e batterie di almacenamiento d'energia.

Batterie Ni-MH anu e caratteristiche di una forte versatilità, un bassu valore caloricu, una grande capacità di monomeru, è e caratteristiche di scaricamentu stabile, ma u so pesu hè relativamente grande, è ci sò parechji prublemi in a gestione di a serie di batterie, chì ponu facilmente purtà à a fusione di una sola. separatori di batterie.