Kuidas naatriumioon aku töötab?

Kuidas naatriumioon aku töötab?

A naatriumioonaku (Na-ioonaku)töötab sarnaselt liitium-ioonakuga, kuid kasutabnaatriumioonid (Na⁺)asemelliitiumioonid (Li⁺)energia salvestamiseks ja vabastamiseks.

Siin on selle toimimise lihtne jaotus:


Põhikomponendid:

  1. Anood (negatiivne elektrood)– Sageli valmistatud kõvast süsinikust või muudest materjalidest, mis võivad sisaldada naatriumioone.
  2. Katood (positiivne elektrood)– Tavaliselt valmistatud naatriumi sisaldavast metalloksiidist (nt naatriummangaanoksiid või naatriumraudfosfaat).
  3. Elektrolüüt– Vedel või tahke keskkond, mis võimaldab naatriumioonidel liikuda anoodi ja katoodi vahel.
  4. Eraldaja– Membraan, mis takistab otsekontakti anoodi ja katoodi vahel, kuid laseb ioonidel läbi minna.

Kuidas see töötab:

Laadimise ajal:

  1. Naatriumioonid liiguvadkatoodilt anoodileläbi elektrolüüdi.
  2. Elektronid voolavad läbi välise vooluringi (laadija) anoodile.
  3. Naatriumiioone hoitakse (interkaleeritakse) anoodimaterjalis.

Tühjendamise ajal:

  1. Naatriumioonid liiguvadanoodilt tagasi katoodileläbi elektrolüüdi.
  2. Elektronid voolavad läbi välise vooluringi (seadme toiteallikana) anoodilt katoodile.
  3. Teie seadme toiteks vabaneb energia.

Põhipunktid:

  • Energia salvestamine ja vabastaminetuginedanaatriumioonide edasi-tagasi liikuminekahe elektroodi vahel.
  • Protsess onpööratav, mis võimaldab paljusid laadimis-/tühjenemistsükleid.

Naatriumioonakude plussid:

  • Odavamtooraine (naatriumi on palju).
  • Ohutumaksteatud tingimustel (vähem reaktiivne kui liitium).
  • Parem jõudlus külmadel temperatuuridel(mõne keemia jaoks).

Miinused:

  • Madalam energiatihedus võrreldes liitiumioonidega (vähem salvestatud energiat kg kohta).
  • Praeguvähem küpstehnoloogia – vähem kaubanduslikke tooteid.

Postitusaeg: 18. märts 2025