ஆற்றல், மனித நாகரிகத்தின் முன்னேற்றத்திற்கான பொருள் அடிப்படையாக, எப்போதும் ஒரு முக்கிய பங்கைக் கொண்டுள்ளது.மனித சமுதாயத்தின் வளர்ச்சிக்கு இது ஒரு தவிர்க்க முடியாத உத்தரவாதமாகும்.நீர், காற்று மற்றும் உணவு ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்து, இது மனித உயிர்வாழ்வதற்கு தேவையான நிலைமைகளை உருவாக்குகிறது மற்றும் மனித வாழ்க்கையை நேரடியாக பாதிக்கிறது..

எரிசக்தித் துறையின் வளர்ச்சியானது விறகின் "சகாப்தத்தில்" இருந்து நிலக்கரி "சகாப்தம்" ஆகவும், பின்னர் நிலக்கரியின் "சகாப்தம்" முதல் எண்ணெய் "சகாப்தம்" ஆகவும் இரண்டு பெரிய மாற்றங்களுக்கு உட்பட்டுள்ளது.இப்போது அது எண்ணெயின் "சகாப்தத்தில்" இருந்து புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மாற்றத்தின் "சகாப்தத்திற்கு" மாறத் தொடங்கியுள்ளது.

19 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் நிலக்கரி முக்கிய ஆதாரமாக இருந்து 20 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் எண்ணெய் முக்கிய ஆதாரமாக, மனிதர்கள் 200 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக பெரிய அளவில் புதைபடிவ ஆற்றலைப் பயன்படுத்தினர்.இருப்பினும், புதைபடிவ ஆற்றலால் ஆதிக்கம் செலுத்தும் உலகளாவிய ஆற்றல் அமைப்பு, புதைபடிவ ஆற்றலின் குறைபாட்டிலிருந்து வெகு தொலைவில் இல்லை.

நிலக்கரி, எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு ஆகியவற்றால் குறிப்பிடப்படும் மூன்று பாரம்பரிய புதைபடிவ ஆற்றல் பொருளாதார கேரியர்கள் புதிய நூற்றாண்டில் விரைவாக தீர்ந்துவிடும், மேலும் பயன்பாடு மற்றும் எரிப்பு செயல்பாட்டில், இது பசுமை இல்ல விளைவை ஏற்படுத்துகிறது, அதிக அளவு மாசுபடுத்திகளை உருவாக்குகிறது மற்றும் மாசுபடுத்துகிறது. சுற்றுச்சூழல்.

எனவே, புதைபடிவ ஆற்றலைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைப்பதும், தற்போதுள்ள பகுத்தறிவற்ற ஆற்றல் பயன்பாட்டுக் கட்டமைப்பை மாற்றுவதும், தூய்மையான மற்றும் மாசு இல்லாத புதிய புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைப் பெறுவதும் அவசியம்.

தற்போது, ​​புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலில் முக்கியமாக காற்று ஆற்றல், ஹைட்ரஜன் ஆற்றல், சூரிய ஆற்றல், உயிரி ஆற்றல், அலை ஆற்றல் மற்றும் புவிவெப்ப ஆற்றல் போன்றவை அடங்கும், மேலும் காற்று ஆற்றல் மற்றும் சூரிய ஆற்றல் ஆகியவை உலகளவில் தற்போதைய ஆராய்ச்சி மையங்களாக உள்ளன.

இருப்பினும், பல்வேறு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களின் திறமையான மாற்றம் மற்றும் சேமிப்பை அடைவது ஒப்பீட்டளவில் கடினமாக உள்ளது, இதனால் அவற்றை திறம்பட பயன்படுத்த கடினமாக உள்ளது.

இந்த விஷயத்தில், புதிய புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை மனிதர்கள் திறம்பட பயன்படுத்துவதை உணர, வசதியான மற்றும் திறமையான புதிய ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்குவது அவசியம், இது தற்போதைய சமூக ஆராய்ச்சியிலும் ஒரு முக்கிய இடமாகும்.

தற்போது, ​​லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள், மிகவும் திறமையான இரண்டாம் நிலை பேட்டரிகளில் ஒன்றாக, பல்வேறு மின்னணு சாதனங்கள், போக்குவரத்து, விண்வெளி மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன., வளர்ச்சிக்கான வாய்ப்புகள் மிகவும் கடினமானவை.

சோடியம் மற்றும் லித்தியத்தின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் ஒத்தவை, மேலும் இது ஆற்றல் சேமிப்பு விளைவைக் கொண்டுள்ளது.அதன் வளமான உள்ளடக்கம், சோடியம் மூலத்தின் சீரான விநியோகம் மற்றும் குறைந்த விலை காரணமாக, இது பெரிய அளவிலான ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது குறைந்த செலவு மற்றும் அதிக செயல்திறன் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

சோடியம் அயன் பேட்டரிகளின் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்முனைப் பொருட்களில் அடுக்கு நிலைமாற்ற உலோக கலவைகள், பாலியானியன்கள், மாற்றம் உலோக பாஸ்பேட்டுகள், கோர்-ஷெல் நானோ துகள்கள், உலோக கலவைகள், கடின கார்பன் போன்றவை அடங்கும்.

இயற்கையில் மிகுதியான இருப்புக்களைக் கொண்ட ஒரு தனிமமாக, கார்பன் மலிவானது மற்றும் பெற எளிதானது, மேலும் சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான நேர்மின்வாய்ப் பொருளாக அதிக அங்கீகாரத்தைப் பெற்றுள்ளது.

கிராஃபிடைசேஷன் அளவைப் பொறுத்து, கார்பன் பொருட்களை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: கிராஃபிடிக் கார்பன் மற்றும் உருவமற்ற கார்பன்.

உருவமற்ற கார்பனுக்கு சொந்தமான கடினமான கார்பன், 300mAh/g என்ற சோடியம் சேமிப்பக குறிப்பிட்ட திறனை வெளிப்படுத்துகிறது, அதே சமயம் அதிக அளவு கிராஃபிடைசேஷன் கொண்ட கார்பன் பொருட்கள் அவற்றின் பெரிய பரப்பளவு மற்றும் வலுவான ஒழுங்கு காரணமாக வணிக ரீதியான பயன்பாட்டை சந்திப்பது கடினம்.

எனவே, கிராஃபைட் அல்லாத கடினமான கார்பன் பொருட்கள் முக்கியமாக நடைமுறை ஆராய்ச்சியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான அனோட் பொருட்களின் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்துவதற்காக, கார்பன் பொருட்களின் ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி மற்றும் கடத்துத்திறனை அயன் டோப்பிங் அல்லது கலவை மூலம் மேம்படுத்தலாம், இது கார்பன் பொருட்களின் ஆற்றல் சேமிப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்தும்.

சோடியம் அயன் பேட்டரியின் எதிர்மறை மின்முனை பொருளாக, உலோக கலவைகள் முக்கியமாக இரு பரிமாண உலோக கார்பைடுகள் மற்றும் நைட்ரைடுகள் ஆகும்.இரு பரிமாண பொருட்களின் சிறந்த குணாதிசயங்களுக்கு மேலதிகமாக, அவை உறிஞ்சுதல் மற்றும் இடைக்கணிப்பு மூலம் சோடியம் அயனிகளை சேமித்து வைப்பது மட்டுமல்லாமல், சோடியத்துடன் இணைக்கவும் அயனிகளின் கலவையானது ஆற்றல் சேமிப்பிற்கான இரசாயன எதிர்வினைகள் மூலம் கொள்ளளவை உருவாக்குகிறது, இதனால் ஆற்றல் சேமிப்பு விளைவை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.

அதிக விலை மற்றும் உலோக கலவைகளை பெறுவதில் உள்ள சிரமம் காரணமாக, கார்பன் பொருட்கள் இன்னும் சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு முக்கிய நேர்மின்வாய்ப் பொருட்களாக உள்ளன.

கிராபெனின் கண்டுபிடிப்புக்குப் பிறகு அடுக்கு மாற்ற உலோக கலவைகளின் எழுச்சி.தற்போது, ​​சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்படும் இரு பரிமாணப் பொருட்களில் முக்கியமாக சோடியம் அடிப்படையிலான அடுக்கு NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4 போன்றவை அடங்கும்.

பாலியானிக் நேர்மறை மின்முனை பொருட்கள் முதலில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி நேர்மறை மின்முனைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டன, பின்னர் சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்பட்டன.NaMnPO4 மற்றும் NaFePO4 போன்ற ஆலிவின் படிகங்கள் முக்கியமான பிரதிநிதித்துவ பொருட்களில் அடங்கும்.

மாற்றம் உலோக பாஸ்பேட் முதலில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் நேர்மறை மின்முனைப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.தொகுப்பு செயல்முறை ஒப்பீட்டளவில் முதிர்ச்சியடைந்தது மற்றும் பல படிக கட்டமைப்புகள் உள்ளன.

பாஸ்பேட், ஒரு முப்பரிமாண அமைப்பாக, சோடியம் அயனிகளின் இடைநீக்கம் மற்றும் இடைச்சேர்க்கைக்கு உகந்த கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது, பின்னர் சிறந்த ஆற்றல் சேமிப்பு செயல்திறன் கொண்ட சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் பெறுகிறது.

கோர்-ஷெல் கட்டமைப்பு பொருள் என்பது சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான புதிய வகை அனோட் பொருள் ஆகும், இது சமீபத்திய ஆண்டுகளில் மட்டுமே வெளிப்பட்டது.அசல் பொருட்களின் அடிப்படையில், இந்த பொருள் நேர்த்தியான கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு மூலம் ஒரு வெற்று அமைப்பை அடைந்துள்ளது.

மிகவும் பொதுவான கோர்-ஷெல் கட்டமைப்பு பொருட்களில் ஹாலோ கோபால்ட் செலினைடு நானோகுப்கள், Fe-N கோ-டோப் செய்யப்பட்ட கோர்-ஷெல் சோடியம் வனடேட் நானோஸ்பியர்ஸ், போரஸ் கார்பன் ஹாலோ டின் ஆக்சைடு நானோஸ்பியர்ஸ் மற்றும் பிற வெற்று கட்டமைப்புகள் அடங்கும்.

அதன் சிறந்த குணாதிசயங்கள், மாயாஜால வெற்று மற்றும் நுண்துளை அமைப்புடன் இணைந்து, அதிக மின் வேதியியல் செயல்பாடு எலக்ட்ரோலைட்டிற்கு வெளிப்படும், அதே நேரத்தில், திறமையான ஆற்றல் சேமிப்பை அடைய எலக்ட்ரோலைட்டின் அயனி இயக்கத்தையும் பெரிதும் ஊக்குவிக்கிறது.

உலகளாவிய புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது, ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கிறது.

தற்போது, ​​பல்வேறு ஆற்றல் சேமிப்பு முறைகளின்படி, இது உடல் ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு என பிரிக்கலாம்.

மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு, அதிக பாதுகாப்பு, குறைந்த செலவு, நெகிழ்வான பயன்பாடு மற்றும் அதிக செயல்திறன் ஆகியவற்றின் நன்மைகள் காரணமாக இன்றைய புதிய ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சித் தரங்களை பூர்த்தி செய்கிறது.

பல்வேறு மின்வேதியியல் எதிர்வினை செயல்முறைகளின்படி, மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு ஆற்றல் ஆதாரங்களில் முக்கியமாக சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள், லீட்-அமில பேட்டரிகள், எரிபொருள் சக்தி பேட்டரிகள், நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு பேட்டரிகள், சோடியம்-சல்பர் பேட்டரிகள் மற்றும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் ஆகியவை அடங்கும்.

ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தில், நெகிழ்வான எலக்ட்ரோடு பொருட்கள் அவற்றின் வடிவமைப்பு பன்முகத்தன்மை, நெகிழ்வுத்தன்மை, குறைந்த விலை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு பண்புகள் காரணமாக பல விஞ்ஞானிகளின் ஆராய்ச்சி ஆர்வங்களை ஈர்த்துள்ளன.

கார்பன் பொருட்கள் சிறப்பு தெர்மோகெமிக்கல் நிலைப்புத்தன்மை, நல்ல மின் கடத்துத்திறன், அதிக வலிமை மற்றும் அசாதாரண இயந்திர பண்புகள் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன, அவை லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மற்றும் சோடியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கு உறுதியளிக்கும் மின்முனைகளை உருவாக்குகின்றன.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் அதிக மின்னோட்ட நிலைமைகளின் கீழ் விரைவாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டு டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படலாம், மேலும் 100,000 மடங்குக்கும் அதிகமான சுழற்சி ஆயுளைக் கொண்டிருக்கும்.அவை மின்தேக்கிகள் மற்றும் பேட்டரிகளுக்கு இடையே ஒரு புதிய வகை சிறப்பு மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு மின்சாரம்.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் அதிக ஆற்றல் மாற்று விகிதத்தின் சிறப்பியல்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றின் ஆற்றல் அடர்த்தி குறைவாக உள்ளது, அவை சுய-வெளியேற்றத்திற்கு ஆளாகின்றன, மேலும் அவை முறையற்ற முறையில் பயன்படுத்தப்படும்போது எலக்ட்ரோலைட் கசிவுக்கு ஆளாகின்றன.

எரிபொருள் மின்கலமானது சார்ஜிங் இல்லாமை, பெரிய திறன், அதிக குறிப்பிட்ட திறன் மற்றும் பரந்த குறிப்பிட்ட மின் வரம்பு போன்ற பண்புகளைக் கொண்டிருந்தாலும், அதன் உயர் இயக்க வெப்பநிலை, அதிக விலை விலை மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் மாற்றும் திறன் ஆகியவை வணிகமயமாக்கல் செயல்பாட்டில் மட்டுமே கிடைக்கும்.சில வகைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

லெட்-அமில பேட்டரிகள் குறைந்த விலை, முதிர்ந்த தொழில்நுட்பம் மற்றும் உயர் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை சமிக்ஞை அடிப்படை நிலையங்கள், மின்சார சைக்கிள்கள், ஆட்டோமொபைல்கள் மற்றும் கட்ட ஆற்றல் சேமிப்பு ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்துவது போன்ற குறுகிய பலகைகள் ஆற்றல் சேமிப்பு பேட்டரிகளுக்கான பெருகிய முறையில் அதிக தேவைகள் மற்றும் தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியாது.

Ni-MH பேட்டரிகள் வலுவான பல்திறன், குறைந்த கலோரிக் மதிப்பு, பெரிய மோனோமர் திறன் மற்றும் நிலையான வெளியேற்ற பண்புகள் ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றின் எடை ஒப்பீட்டளவில் பெரியது, மேலும் பேட்டரி தொடர் நிர்வாகத்தில் பல சிக்கல்கள் உள்ளன, அவை எளிதில் உருகுவதற்கு வழிவகுக்கும். பேட்டரி பிரிப்பான்கள்.