Con el rápido desarrollo de la tecnología y la mejora significativa de las personas#Los productos electrónicos han penetrado profundamente en las personas#39;s Daily lives (en inglés). Desde dispositivos inteligentes portátiles hasta grandes herramientas de transporte eléctrico, todos muestran la poderosa fuerza de la tecnología. El buen funcionamiento de estos dispositivos de alta tecnología es inseparable de la tecnología de batería eficiente y estable como soporte energético. Entre ellos, desde la comercialización de las baterías de iones de litio en 1991, han ocupado rápidamente una posición central en los campos de computadoras, comunicaciones, redes y electrónica de consumo (4C) consu excelente desempeño, y han mostrado una fuerte tendencia de crecimiento en el campo de los vehículos eléctricos.
Sin embargo, como el mercado mundial de almacenamiento de energía#39;s la demanda de baterías secundarias sigue aumentando, las baterías de iones de litio se enfrentan a los desafíos de los recursos limitados de litio y la distribución desigual, lo que limita su mayor expansión en múltiples campos. Por lo tanto, explorar y desarrollar nuevas tecnologías de baterías de almacenamiento de energía se ha convertido en el consenso y la necesidad urgente de la industria.
En este contexto, las baterías de iones de sodio, con sus ventajas de recursos abundantes, bajos costos de fabricación y excelente desempeño integral, han entrado gradualmente a la escena, proporcionando una solución factible para aliviar la contradicción entre la oferta y la demanda causada por la escasez de recursos de litio. Como un suplemento eficaz a las baterías de iones de litio, se espera que las baterías de iones de sodio jueguen un papel clave en el nuevo campo de almacenamiento de energía, promover el desarrollo diversificado de la tecnología de almacenamiento de energía, y contribuir a la construcción de un sistema de energía más verde y sostenible. En el futuro, con la continua madurez de la tecnología y la mayor reducción de costos, se espera que las baterías de iones de sodio sean ampliamente usadas en múltiples campos y abran un nuevo capítulo en la tecnología de almacenamiento de energía.
Incluso antes de que los científicos exploraran oficialmente los iones de sodio como un medio para la transmisión y almacenamiento de electricidad, el escritor francés julio Verne había previsto la forma potencial de las baterías de iones de sodio con su avanzada imaginación en su novela de ciencia ficción de 1870 "veinte mil leguas bajo el mar". Concien en el libro el uso del océano como fuente infinita de sodio para lograr un ciclo energético sostenible. Aunque esta escena de ficción es una creación literaria, coincide con la trayectoria de desarrollo de la tecnología del futuro.
Desde que la compañía Ford en los Estados Unidos desarrolló las baterías de sodio-azufre de alta temperatura en 1968, el desarrollo de las baterías de sodio-ion ha pasado por giros y vueltas, pero nunca se detuvo. En 2003, NGK Company en Japón comercializó con éxito baterías de sodio-azufre de alta temperatura, marcando un gran salto en la tecnología de baterías de iones de sodio. En 2018, the world' el primer vehículo eléctrico de baja velocidad equipado con baterías de iones de sodio salió, empujesta tecnología de vanguardia del laboratorio a la vista pública y oficialmente integrarlo en personas#39;s Daily lives (en inglés).
Hoy en día, como una importante batería secundaria, las baterías de iones de sodio tienen un principio de funcionamiento similar al de las baterías de iones de litio. Los iones de sodio van y vienen entre los electrodos positivos y negativos para realizar el almacenamiento y la liberación de energía eléctrica. Este mecanismo muestra el encanto científico de las baterías de iones de sodio y también indica sus amplias perspectivas de aplicación en el futuro campo de almacenamiento de energía.
En comparación con las baterías de iones de litio, las baterías de iones de sodio tienen ventajas significativas:
Recursos abundantes: el sodio es el sexto elemento más abundante en la tierra#39;s, con una distribución de recursos uniforme y bajo costo.
Compatibilidad de la producción: las baterías de iones de sodio tienen principios de funcionamiento similares a las baterías de iones de litio, y los procesos de producción y equipos pueden ser compatibles.
Excelente rendimiento de la tasa: las baterías de sodio tienen una mayor conductividad iónica y menor energía de solvatación.
Amplio rango de temperaturaLas baterías de iones de sodio pueden trabajar normalmente en el rango de temperatura de -40°C a 80°C, y la tasa de retención de capacidad supera el 90% a -20°C.
Alta seguridad: las baterías de iones de sodio no se incendian ni explotan en pruebas de sobrecarga, sobredescarga, cortocircuito, caída y aplasty pueden ser descargadas a 0 voltios.
Ventaja en costos: el precio del carbonato de sodio es mucho más bajo que el del carbonato de litio, y tanto los electropositivos como los negativos de las baterías de sodio utilizan papel de aluminio, reduciendo aún más los costos de producción.
Aunque las baterías de iones de sodio tienen muchas ventajas, todavía enfrentan varios desafíos en el camino hacia la comercialización completa:
Densidad de energía insuficiente: la mayor masa atómica de sodio conduce a una menor densidad de energía de masa y densidad de energía de volumen de las baterías de iones de sodio que las baterías de iones de litio. Para compensar esta deficiencia, es necesario mejorar el rendimiento de las baterías mediante un diseño innovador del sistema de materiales.
Bajo rendimiento del ciclo: los tiempos de ciclo de las baterías de iones de sodio son aproximadamente 1500 veces, que es significativamente menor que el de las baterías de litio y fosfato de hierro y las baterías ternarias de litio. Para ser aplicado en el campo de almacenamiento de energía, los tiempos de ciclo deben ser incrementados a decenas de miles de veces.
Cuestiones de seguridadAunque las baterías de iones de sodio tienen ciertas ventajas en la seguridad, el electrolito es inflamable, y el crecimiento de dendritas de sodio en el electronegativo puede causar un cortocircuito. Por lo tanto, es necesario hacer mejoras en los materiales de electronegativos y electrolitos para mejorar la seguridad de la batería.
La ventaja de costo no se manifiesta plenamente: aunque las baterías de iones de sodio tienen una ventaja en costos de materiales, su industria aún no está madura. En comparación con las baterías de litio y fosfato de hierro con menores costos, la ventaja de costo de las baterías de iones de sodio no se ha reflejado plenamente.
En el proceso de producción de las baterías de iones de sodio, las cuentas de zirconia (cuentas de ZrO2) juegan un papel crucial como un importante medio de molienda. Debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas, perlas de zirconia son ampliamente utilizados en el proceso de preparación de los materiales de la batería de iones de sodio.
Alta dureza y tenacidad: perlas de Zirconia tienen muy alta dureza y tenacidad, y puede mantener su forma y tamaño de estabilidad sin ser fácilmente roto en un entorno de molienda de alta energía. Esto le permite proporcionar efectos de rectiestables durante largos procesos de recti.
Fuerte resistencia al desgaste: perlas de Zirconia tienen una excelente resistencia al desgaste y no se desgastfácilmente o deformado, lo que prolonga la vida útil de los equipos de molienda y la reducción de los costos de producción.
Buena estabilidad química: cuentas de Zirconia muestran una estabilidad química extremadamente alta en ácidos, álcalis y otras sustancias químicas y no reaccionará con los materiales de molienda, lo que garantiza la pureza y el rendimiento de los materiales de la batería de iones de sodio.
Alta densidad: la densidad de las cuentas de zirconia es relativamente alta. En el proceso de rectificado, se puede generar una mayor transferencia de energía y mejorar la eficiencia de rectide los materiales, ayudando a obtener partículas más finas y más uniformes.
En el proceso de producción de baterías de iones de sodio, la preparación de materiales de electroes crucial. El tamaño de partícula, la uniformidad y las características superficiales de los materiales de los electrodos afectan directamente al rendimiento de las baterías, como la densidad de energía, la vida útil del ciclo y la seguridad.
Refiny homogeneide materiales de electro.: perlas de Zirconia pueden refinefectivamente el tamaño de partícula de los materiales de electroal nivel de nanómetros a través de alta energía de molienda, lo que aumenta el área superficial y la actividad de reacción de los materiales. Una distribución de tamaño de partícula uniforme ayuda A optimizar el rendimiento electroquímico de la batería y mejorar la tasa de migración de iones de sodio en la batería y la consistencia de la batería.
Modificación de la superficie del materialDurante el proceso de molienda, perlas de zirconia puede modificar efectivamente la superficie del material y mejorar las características de la superficie del material. Esta modificación no sólo puede mejorar la actividad de reacción electroquímica del material, sino también mejorar su compatibilidad con el electrolito, mejorando así el rendimiento general de la batería.
Mejora la seguridad de las pilas: perlas de Zirconia puede evitar problemas de seguridad de la batería causados por la reducción de la pureza del material durante el proceso de molienda. Los materiales de electrode alta pureza reducen las impurezas innecesarias, reduciendo así los riesgos de seguridad durante el uso de la batería, como cortocircuitos o descontrol térmico.
Las baterías de iones de sodio tienen amplias perspectivas de aplicación y se espera que sea un poderoso suplemento a las baterías de iones de litio y traer más comodidad a people's lives. Sin embargo, todavía hay muchos problemas por resolver para lograr la comercialización generalizada de las baterías de iones de sodio. Desde la perspectiva de la investigación de aplicaciones, es necesario optimizar aún más los procesos de fabricación y montaje de componentes de baterías. Más importante aún, es necesario dedicarse a la investigación básica y descubrir y entender los procesos termodinámicos y cinéticos que controlan la química de estos sistemas. Las cuentas de Zirconia juegan un papel clave en la producción de baterías de iones de sodio. A través de sus excelentes características tales como alta dureza, resistencia al desgaste, estabilidad química y alta densidad, perlas de zirconia puede mejorar significativamente la eficiencia de preparación y la calidad de los materiales de electrode batería de iones de sodio, mejorando así el rendimiento y la seguridad de las baterías. Con el desarrollo continuo de la tecnología de baterías de iones de sodio, la aplicación de perlas de zirconia promoverá aún más el proceso de industrialización de esta nueva tecnología de baterías. La sociedad necesita un futuro más sostenible y verde. Trabajemos juntos para promover el desarrollo de baterías de iones de sodio.
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Sanxin New Materials Co., Ltd. se centra en la producción y venta de granos de cerámica y piezas tales como medios de molienda, granos de chorro de arena, bolas de rod, parte de la estructura, revestimiento resistente al desgaste de cerámica, nanopartículas Nano polvo
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