ጉልበት፣ የሰው ልጅ ሥልጣኔ እድገት ቁሳዊ መሠረት እንደመሆኑ መጠን ሁልጊዜም ጠቃሚ ሚና ተጫውቷል። ለሰው ልጅ ኅብረተሰብ እድገት የማይተካ ዋስትና ነው። ከውሃ፣ ከአየር እና ከምግብ ጋር በመሆን ለሰው ልጅ ህልውና አስፈላጊ የሆኑ ሁኔታዎችን የሚፈጥር እና የሰውን ሕይወት በቀጥታ የሚነካ ነው።

የኢነርጂ ኢንዱስትሪው እድገት ከማገዶ እንጨት “ዘመን” ወደ የድንጋይ ከሰል “ዘመን”፣ ከዚያም ከድንጋይ ከሰል “ዘመን” ወደ ዘይት “ዘመን” ሁለት ዋና ዋና ለውጦችን አድርጓል። አሁን ከዘይት “ዘመን” ወደ ታዳሽ የኃይል ለውጥ “ዘመን” መለወጥ ጀምሯል።

ከ19ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ጀምሮ ከድንጋይ ከሰል እስከ በ20ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ድረስ እንደ ዋና ምንጭ ዘይት ድረስ፣ ሰዎች ከ200 ዓመታት በላይ የቅሪተ አካል ኃይልን በስፋት ሲጠቀሙበት ቆይተዋል። ሆኖም ግን፣ በቅሪተ አካል ኃይል የሚመራው ዓለም አቀፍ የኃይል መዋቅር ከቅሪተ አካል ኃይል መሟጠጥ የራቀ እንዳይሆን ያደርገዋል።

በከሰል፣ በዘይት እና በተፈጥሮ ጋዝ የተወከሉት ሦስቱ ባህላዊ የቅሪተ አካል ኃይል ኢኮኖሚያዊ ተሸካሚዎች በአዲሱ ክፍለ ዘመን በፍጥነት ይሟሟሉ፣ እና በአጠቃቀም እና በማቃጠል ሂደት ውስጥ የግሪንሀውስ ተፅእኖን ያስከትላል፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ብክለት ይፈጥራል እና አካባቢን ያረክሳል።

ስለዚህ፣ በቅሪተ አካል ኃይል ላይ ጥገኝነትን መቀነስ፣ አሁን ያለውን ምክንያታዊ ያልሆነ የኃይል አጠቃቀም መዋቅር መቀየር እና ንጹህ እና ከብክለት የጸዳ አዲስ ታዳሽ ኃይል መፈለግ አስፈላጊ ነው።

በአሁኑ ጊዜ፣ ታዳሽ ኃይል በዋናነት የንፋስ ኃይልን፣ የሃይድሮጂን ኃይልን፣ የፀሐይ ኃይልን፣ የባዮማስ ኃይልን፣ የማዕበል ኃይልን እና የጂኦተርማል ኃይልን፣ ወዘተ. ያካትታል፣ እና የንፋስ ኃይል እና የፀሐይ ኃይል በዓለም ዙሪያ በአሁኑ ጊዜ የምርምር ማዕከል ናቸው።

ይሁን እንጂ የተለያዩ የታዳሽ የኃይል ምንጮችን በብቃት መቀየርና ማከማቸት አሁንም በአንጻራዊነት አስቸጋሪ ስለሆነ ውጤታማ በሆነ መንገድ እነሱን መጠቀም አስቸጋሪ ያደርገዋል።

በዚህ ሁኔታ፣ የሰው ልጅ አዳዲስ ታዳሽ ኃይልን ውጤታማ በሆነ መንገድ ጥቅም ላይ ለማዋል፣ ምቹ እና ቀልጣፋ የሆነ አዲስ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂን ማዘጋጀት አስፈላጊ ነው፣ ይህም በአሁኑ ጊዜ በማህበራዊ ምርምር ውስጥም በጣም አስፈላጊ ቦታ ነው።

በአሁኑ ጊዜ፣ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች፣ በጣም ቀልጣፋ ከሆኑ ሁለተኛ ደረጃ ባትሪዎች አንዱ እንደመሆናቸው መጠን፣ በተለያዩ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች፣ በትራንስፖርት፣ በኤሮስፔስ እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል፣ የልማት ተስፋዎች ግን የበለጠ አስቸጋሪ ናቸው።

የሶዲየም እና የሊቲየም አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ተመሳሳይ ናቸው፣ እና የኃይል ማከማቻ ውጤት አለው። የበለፀገ ይዘት፣ የሶዲየም ምንጭ ወጥ የሆነ ስርጭት እና ዝቅተኛ ዋጋ ስላለው፣ ዝቅተኛ ዋጋ እና ከፍተኛ ቅልጥፍና ባላቸው ትላልቅ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

የሶዲየም አዮን ባትሪዎች አወንታዊ እና አሉታዊ ኤሌክትሮድ ቁሶች የተደራረቡ የሽግግር ብረት ውህዶች፣ ፖሊአኒየኖች፣ የሽግግር ብረት ፎስፌቶች፣ ኮር-ሼል ናኖፓርቲክሎች፣ የብረት ውህዶች፣ ጠንካራ ካርቦን፣ ወዘተ ያካትታሉ።

ካርቦን በተፈጥሮ ውስጥ እጅግ በጣም ብዙ ክምችት ያለው ንጥረ ነገር እንደመሆኑ መጠን ርካሽ እና በቀላሉ የሚገኝ ሲሆን ለሶዲየም-አዮን ባትሪዎች እንደ አኖድ ቁሳቁስ ብዙ እውቅና አግኝቷል።

እንደ ግራፊታይዜሽን ደረጃ፣ የካርቦን ቁሳቁሶች በሁለት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ፡ ግራፋይት ካርቦን እና አሞርፎስ ካርቦን።

የአሞርፎስ ካርቦን አካል የሆነው ጠንካራ ካርቦን 300mAh/g የሆነ የሶዲየም ማከማቻ አቅም ያሳያል፣ ነገር ግን ከፍተኛ የግራፊክታይዜሽን ደረጃ ያላቸው የካርቦን ቁሳቁሶች ሰፊ የገጽታ ስፋት እና ጠንካራ ቅደም ተከተል ስላላቸው ለንግድ አገልግሎት ለመጠቀም አስቸጋሪ ናቸው።

ስለዚህ፣ ከግራፋይት ውጪ የሆኑ ጠንካራ የካርቦን ቁሳቁሶች በዋናነት በተግባራዊ ምርምር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ለሶዲየም-አዮን ባትሪዎች የአኖድ ቁሳቁሶችን አፈፃፀም የበለጠ ለማሻሻል የካርቦን ቁሳቁሶች ሃይድሮፊሊሲቲ እና ኮንዳክሽን በአዮን ዶፒንግ ወይም ኮምፖንዲንግ ሊሻሻሉ ይችላሉ፣ ይህም የካርቦን ቁሳቁሶችን የኃይል ማከማቻ አፈፃፀም ሊያሻሽል ይችላል።

የብረት ውህዶች እንደ ሶዲየም አዮን ባትሪ አሉታዊ ኤሌክትሮድ ቁሳቁስ፣ በዋናነት ባለ ሁለት ገጽታ የብረት ካርቦይድ እና ናይትሬድ ናቸው። ከባለ ሁለት ገጽታ ቁሳቁሶች እጅግ በጣም ጥሩ ባህሪያት በተጨማሪ፣ ሶዲየም አየኖችን በመምጠጥ እና በመተሳሰር ማከማቸት ብቻ ሳይሆን ከሶዲየም ጋርም ሊጣመሩ ይችላሉ። የአዮኖች ጥምረት ለኃይል ማከማቻ በኬሚካላዊ ግብረመልሶች አማካኝነት አቅምን ያመነጫል፣ በዚህም የኃይል ማከማቻ ውጤትን በእጅጉ ያሻሽላል።

የብረት ውህዶችን ለማግኘት ከፍተኛ ወጪ እና አስቸጋሪ በመሆኑ፣ የካርቦን ቁሳቁሶች አሁንም ለሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ዋና ዋና የአኖድ ቁሳቁሶች ናቸው።

የተደራረቡ የሽግግር የብረት ውህዶች መጨመር የሚከሰተው ግራፊን ከተገኘ በኋላ ነው። በአሁኑ ጊዜ በሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት ባለ ሁለት ገጽታ ቁሶች በዋናነት በሶዲየም ላይ የተመሰረቱ ንብርብር ያላቸው NaxMO4፣ NaxCoO4፣ NaxMnO4፣ NaxVO4፣ NaxFeO4፣ ወዘተ. ያካትታሉ።

የፖሊአኒዮኒክ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ ቁሶች ለመጀመሪያ ጊዜ በሊቲየም-አዮን ባትሪ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮዶች ውስጥ ጥቅም ላይ ውለዋል፣ እና በኋላም በሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ውለዋል። አስፈላጊ ተወካይ ቁሶች እንደ NaMnPO4 እና NaFePO4 ያሉ የኦሊቪን ክሪስታሎችን ያካትታሉ።

የሽግግር ብረት ፎስፌት መጀመሪያ ላይ በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ውስጥ እንደ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ ቁሳቁስ ጥቅም ላይ ይውል ነበር። የማዋሃድ ሂደቱ በአንጻራዊነት የበሰለ ሲሆን ብዙ ክሪስታል አወቃቀሮችም አሉ።

ፎስፌት፣ እንደ ሶስት አቅጣጫዊ መዋቅር፣ የሶዲየም አየኖችን ከውሃ መቆራረጥ እና ከውሃ መቆራረጥ ጋር ለማጣጣም የሚረዳ የማዕቀፍ መዋቅር ይገነባል፣ ከዚያም እጅግ በጣም ጥሩ የኃይል ማከማቻ አፈፃፀም ያላቸውን የሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ያገኛል።

የኮር-ሼል መዋቅር ቁሳቁስ በቅርብ ዓመታት ውስጥ ብቻ የተገኘ ለሶዲየም-አዮን ባትሪዎች አዲስ የአኖድ ቁሳቁስ ነው። ይህ ቁሳቁስ በዋናዎቹ ቁሳቁሶች ላይ በመመስረት እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ የመዋቅር ዲዛይን በማድረግ ባዶ መዋቅር አግኝቷል።

በጣም የተለመዱት የኮር-ሼል መዋቅር ቁሳቁሶች ባዶ ኮባልት ሴሌናይድ ናኖኩቦች፣ Fe-N ኮ-ዶፔድ ኮር-ሼል ሶዲየም ቫናዴት ናኖስፌሮች፣ ባለ ቀዳዳ ካርቦን ሆሎው ቲን ኦክሳይድ ናኖስፌሮች እና ሌሎች ባዶ መዋቅሮችን ያካትታሉ።

በአስማት የተሞላ እና ቀዳዳ ያለው መዋቅር ባለው እጅግ በጣም ጥሩ ባህሪያቱ ምክንያት፣ የበለጠ ኤሌክትሮኬሚካል እንቅስቃሴ ለኤሌክትሮላይት ይጋለጣል፣ እና በተመሳሳይ ጊዜ፣ ውጤታማ የኃይል ማከማቻ ለማግኘት የኤሌክትሮላይቱን የአዮን ተንቀሳቃሽነት በእጅጉ ያበረታታል።

ዓለም አቀፍ የታዳሽ ኃይል ማደጉን ቀጥሏል፣ ይህም የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂን እድገት ያበረታታል።

በአሁኑ ጊዜ፣ በተለያዩ የኃይል ማከማቻ ዘዴዎች መሠረት፣ በአካላዊ የኃይል ማከማቻ እና በኤሌክትሮኬሚካል የኃይል ማከማቻ ሊከፈል ይችላል።

የኤሌክትሮኬሚካል ኢነርጂ ማከማቻ ከፍተኛ ደህንነት፣ ዝቅተኛ ወጪ፣ ተለዋዋጭ አጠቃቀም እና ከፍተኛ ቅልጥፍና ባላቸው ጥቅሞች ምክንያት የዛሬውን አዲስ የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ የልማት ደረጃዎችን ያሟላል።

በተለያዩ የኤሌክትሮኬሚካል ግብረመልስ ሂደቶች መሠረት፣ የኤሌክትሮኬሚካል የኃይል ማከማቻ የኃይል ምንጮች በዋናነት ሱፐርካፓሲተሮችን፣ የእርሳስ አሲድ ባትሪዎችን፣ የነዳጅ ኃይል ባትሪዎችን፣ የኒኬል-ሜታል ሃይድሮይድ ባትሪዎችን፣ የሶዲየም-ሰልፈር ባትሪዎችን እና የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን ያካትታሉ።

በኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ፣ ተለዋዋጭ የኤሌክትሮድ ቁሳቁሶች በዲዛይን ልዩነት፣ በተለዋዋጭነት፣ በዝቅተኛ ዋጋ እና በአካባቢ ጥበቃ ባህሪያት ምክንያት የብዙ ሳይንቲስቶችን የምርምር ፍላጎት ስበዋል።

የካርቦን ቁሳቁሶች ልዩ የሙቀት ኬሚካል መረጋጋት፣ ጥሩ የኤሌክትሪክ ቅልጥፍና፣ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ያልተለመዱ የሜካኒካል ባህሪያት ስላሏቸው ለሊቲየም-አዮን ባትሪዎች እና ለሶዲየም-አዮን ባትሪዎች ተስፋ ሰጪ ኤሌክትሮዶች ያደርጋቸዋል።

ሱፐርካፓሲተሮች በከፍተኛ የኤሌክትሪክ ኃይል ሁኔታዎች ውስጥ በፍጥነት ሊሞሉ እና ሊለቀቁ ይችላሉ፣ እና ከ100,000 ጊዜ በላይ የዑደት ዕድሜ አላቸው። እነዚህ በካፓሲተሮች እና በባትሪዎች መካከል አዲስ ዓይነት ልዩ የኤሌክትሮኬሚካል የኃይል ማከማቻ የኃይል አቅርቦት ናቸው።

ሱፐርካፓሲተሮች ከፍተኛ የኃይል ጥግግት እና ከፍተኛ የኃይል ልወጣ ፍጥነት ባህሪያት አሏቸው፣ ነገር ግን የኃይል ጥግግታቸው ዝቅተኛ ነው፣ እራሳቸውን በራሳቸው ለማፍለቅ የተጋለጡ ናቸው፣ እና በአግባቡ ጥቅም ላይ ሲውሉ ለኤሌክትሮላይት መፍሰስ የተጋለጡ ናቸው።

የነዳጅ ኃይል ሴል ምንም አይነት የኃይል መሙያ አለመኖር፣ ትልቅ አቅም፣ ከፍተኛ የተወሰነ አቅም እና ሰፊ የተወሰነ የኃይል ክልል ባህሪያት ቢኖረውም፣ ከፍተኛ የአሠራር የሙቀት መጠኑ፣ ከፍተኛ ወጪ የሚጠይቅ ዋጋ እና ዝቅተኛ የኃይል ልወጣ ቅልጥፍናው በተወሰኑ ምድቦች ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውል የንግድ ሂደት ውስጥ ብቻ የሚገኝ ያደርገዋል።

የእርሳስ-አሲድ ባትሪዎች ዝቅተኛ ዋጋ ያላቸው፣ የበሰለ ቴክኖሎጂ እና ከፍተኛ ደህንነት ያላቸው ጥቅሞች አሏቸው፣ እና በምልክት መሰረታዊ ጣቢያዎች፣ በኤሌክትሪክ ብስክሌቶች፣ በመኪናዎች እና በፍርግርግ የኃይል ማከማቻዎች በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል። እንደ አካባቢን መበከል ያሉ አጫጭር ሰሌዳዎች ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የመጣውን የኃይል ማከማቻ ባትሪዎችን መስፈርቶች እና ደረጃዎች ሊያሟሉ አይችሉም።

የኒ-ኤምኤች ባትሪዎች ጠንካራ ሁለገብነት፣ ዝቅተኛ የካሎሪ እሴት፣ ትልቅ የሞኖመር አቅም እና የተረጋጋ የመልቀቂያ ባህሪያት አሏቸው፣ ነገር ግን ክብደታቸው በአንጻራዊ ሁኔታ ትልቅ ነው፣ እና በባትሪ ተከታታይ አስተዳደር ውስጥ ብዙ ችግሮች አሉ፣ ይህም በቀላሉ ነጠላ የባትሪ መለያያዎችን ወደ መቅለጥ ሊያመራ ይችላል።