ພະລັງງານ, ເປັນພື້ນຖານວັດຖຸສໍາລັບຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງອາລະຍະທໍາຂອງມະນຸດ, ໄດ້ມີບົດບາດສໍາຄັນສະເຫມີ.ມັນ​ເປັນ​ການ​ຮັບ​ປະ​ກັນ​ທີ່​ຂາດ​ບໍ່​ໄດ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ​ສັງ​ຄົມ​ມະ​ນຸດ​.ຮ່ວມກັນກັບນ້ໍາ, ອາກາດ, ແລະອາຫານ, ມັນປະກອບເປັນເງື່ອນໄຂທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຢູ່ລອດຂອງມະນຸດແລະມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຊີວິດຂອງມະນຸດ..

ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ພະ​ລັງ​ງານ​ໄດ້​ມີ​ການ​ຫັນ​ປ່ຽນ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ສອງ​ຈາກ "ຍຸກ​" ຂອງ​ຟືນ​ກັບ "ຍຸກ​" ຂອງ​ຖ່ານ​ຫີນ​, ແລະ​ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ​ຈາກ "ຍຸກ​" ຂອງ​ຖ່ານ​ຫີນ​ກັບ "ຍຸກ​" ຂອງ​ນ​້​ໍາ​ມັນ​.ໃນປັດຈຸບັນມັນໄດ້ເລີ່ມປ່ຽນຈາກ "ຍຸກ" ຂອງນ້ໍາມັນໄປສູ່ "ຍຸກ" ຂອງການປ່ຽນແປງພະລັງງານທົດແທນ.

ຈາກຖ່ານຫີນເປັນແຫຼ່ງຕົ້ນຕໍໃນຕົ້ນສະຕະວັດທີ 19 ໄປຫານໍ້າມັນເປັນແຫຼ່ງຕົ້ນຕໍໃນກາງສະຕະວັດທີ 20, ມະນຸດໄດ້ນໍາໃຊ້ພະລັງງານຟອດຊິວທໍາໃນຂະຫນາດໃຫຍ່ເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າ 200 ປີ.ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ໂຄງປະກອບການພະລັງງານຂອງໂລກທີ່ຄອບງໍາໂດຍພະລັງງານຟອດຊິວທໍາເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ໄກຈາກການຫຼຸດລົງຂອງພະລັງງານ fossil.

3 ບໍລິສັດເສດຖະກິດພະລັງງານຟອດຊິວທໍາພື້ນເມືອງທີ່ເປັນຕົວແທນໂດຍຖ່ານຫີນ, ນ້ໍາມັນແລະອາຍແກັສທໍາມະຊາດຈະຫມົດໄປຢ່າງໄວວາໃນສະຕະວັດໃຫມ່, ແລະໃນຂະບວນການນໍາໃຊ້ແລະການເຜົາໃຫມ້, ມັນຍັງເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນກະທົບເຮືອນແກ້ວ, ສ້າງມົນລະພິດເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍ, ແລະມົນລະພິດ. ສິ່ງ​ແວດ​ລ​ອ​້​ມ.

ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສພະລັງງານຟອດຊິວທໍາ, ປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງການນໍາໃຊ້ພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີເຫດຜົນທີ່ມີຢູ່, ແລະຊອກຫາພະລັງງານທົດແທນໃຫມ່ທີ່ສະອາດແລະບໍ່ມີມົນລະພິດ.

ໃນປັດຈຸບັນ, ພະລັງງານທົດແທນຕົ້ນຕໍປະກອບມີພະລັງງານລົມ, ພະລັງງານໄຮໂດເຈນ, ພະລັງງານແສງຕາເວັນ, ພະລັງງານຊີວະມວນ, ພະລັງງານນ້ໍາທະເລແລະພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ, ແລະອື່ນໆ, ແລະພະລັງງານລົມແລະພະລັງງານແສງຕາເວັນແມ່ນຈຸດຮ້ອນການຄົ້ນຄວ້າໃນທົ່ວໂລກໃນປະຈຸບັນ.

ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຍັງຂ້ອນຂ້າງຍາກທີ່ຈະບັນລຸການປ່ຽນປະສິດຕິພາບແລະການເກັບຮັກສາແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນຕ່າງໆ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະນໍາໃຊ້ພວກມັນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.

ໃນນັ້ນ, ເພື່ອຮັບຮູ້ການນຳໃຊ້ພະລັງງານທົດແທນໃໝ່ຢ່າງມີປະສິດທິຜົນຂອງມວນມະນຸດ, ຕ້ອງພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີເກັບຮັກສາພະລັງງານໃໝ່ທີ່ສະດວກ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ, ທັງເປັນຈຸດຮ້ອນໃນການຄົ້ນຄວ້າສັງຄົມໃນປະຈຸບັນ.

ໃນປັດຈຸບັນ, ຫມໍ້ໄຟ lithium-ion, ເປັນຫມໍ້ໄຟຮອງປະສິດທິພາບຫຼາຍທີ່ສຸດ, ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຕ່າງໆ, ການຂົນສົ່ງ, ຍານອະວະກາດແລະຂົງເຂດອື່ນໆ., ຄວາມສົດໃສດ້ານການພັດທະນາແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ.

ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະເຄມີຂອງໂຊດຽມແລະ lithium ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ແລະມັນມີຜົນກະທົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ.ເນື່ອງຈາກເນື້ອໃນອຸດົມສົມບູນ, ການແຜ່ກະຈາຍຂອງແຫຼ່ງໂຊດຽມທີ່ເປັນເອກະພາບ, ແລະລາຄາຕໍ່າ, ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຕັກໂນໂລຢີການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຊິ່ງມີລັກສະນະຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະປະສິດທິພາບສູງ.

ວັດສະດຸ electrode ບວກແລະລົບຂອງຫມໍ້ໄຟໂຊດຽມ ion ປະກອບມີທາດປະສົມໂລຫະປ່ຽນຊັ້ນ, polyanions, ຟອສເຟດໂລຫະຫັນປ່ຽນ, ແກນ nanoparticles, ທາດປະສົມໂລຫະ, ຄາບອນແຂງ, ແລະອື່ນໆ.

ໃນຖານະເປັນອົງປະກອບທີ່ມີສະຫງວນໄວ້ອຸດົມສົມບູນໃນທໍາມະຊາດ, ຄາບອນແມ່ນລາຄາຖືກແລະງ່າຍທີ່ຈະໄດ້ຮັບ, ແລະໄດ້ຮັບການຮັບຮູ້ຫຼາຍເປັນວັດສະດຸ anode ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ sodium-ion.

ອີງຕາມລະດັບຂອງ graphitization, ວັດສະດຸກາກບອນສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: ກາກບອນ graphitic ແລະ amorphous carbon.

ຄາບອນແຂງ, ເຊິ່ງເປັນຂອງຄາບອນ amorphous, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມອາດສາມາດສະເພາະການເກັບຮັກສາ sodium ຂອງ 300mAh / g, ໃນຂະນະທີ່ວັດສະດຸຄາບອນທີ່ມີລະດັບກາຟິກທີ່ສູງກວ່າແມ່ນຍາກທີ່ຈະຕອບສະຫນອງການນໍາໃຊ້ທາງການຄ້າເນື່ອງຈາກພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄໍາສັ່ງທີ່ເຂັ້ມແຂງ.

ດັ່ງນັ້ນ, ວັດສະດຸຄາບອນແຂງທີ່ບໍ່ແມ່ນ graphite ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າພາກປະຕິບັດ.

ເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງວັດສະດຸ anode ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ sodium-ion, hydrophilicity ແລະ conductivity ຂອງວັດສະດຸກາກບອນສາມາດໄດ້ຮັບການປັບປຸງໂດຍວິທີການ ion doping ຫຼືປະສົມ, ເຊິ່ງສາມາດເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງວັດສະດຸກາກບອນ.

ໃນຖານະເປັນວັດສະດຸ electrode ລົບຂອງຫມໍ້ໄຟ sodium ion, ທາດປະສົມໂລຫະສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ carbides ໂລຫະສອງມິຕິລະດັບແລະ nitrides.ນອກເຫນືອໄປຈາກຄຸນລັກສະນະທີ່ດີເລີດຂອງວັດສະດຸສອງມິຕິລະດັບ, ພວກເຂົາບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດເກັບຮັກສາ ions sodium ໂດຍການດູດຊຶມແລະ intercalation, ແຕ່ຍັງສົມທົບກັບ sodium ປະສົມປະສານຂອງ ions ສ້າງ capacitance ໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາເຄມີສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງຜົນກະທົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການໄດ້ຮັບທາດປະສົມໂລຫະ, ວັດສະດຸຄາບອນຍັງຄົງເປັນວັດສະດຸ anode ຕົ້ນຕໍສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ sodium-ion.

ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງທາດປະສົມໂລຫະການຫັນປ່ຽນເປັນຊັ້ນແມ່ນຫຼັງຈາກການຄົ້ນພົບຂອງ graphene.ໃນປັດຈຸບັນ, ວັດສະດຸສອງມິຕິທີ່ໃຊ້ໃນແບດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍຊັ້ນໂຊດຽມ NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, ແລະອື່ນໆ.

ວັດສະດຸ electrode ບວກ Polyanionic ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຄັ້ງທໍາອິດໃນ electrodes ບວກຫມໍ້ໄຟ lithium-ion, ແລະຕໍ່ມາຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫມໍ້ໄຟ sodium-ion.ວັດສະດຸຕົວແທນທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີໄປເຊຍກັນ olivine ເຊັ່ນ NaMnPO4 ແລະ NaFePO4.

Transition metal phosphate ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນເບື້ອງຕົ້ນເປັນວັດສະດຸ electrode ໃນທາງບວກໃນຫມໍ້ໄຟ lithium-ion.ຂະບວນການສັງເຄາະແມ່ນຂ້ອນຂ້າງແກ່ແລະມີໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນຫຼາຍ.

ຟອສເຟດ, ເປັນໂຄງສ້າງສາມມິຕິ, ກໍ່ສ້າງໂຄງສ້າງກອບທີ່ເອື້ອອໍານວຍຕໍ່ການ deintercalation ແລະ intercalation ຂອງ sodium ions, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຮັບຫມໍ້ໄຟ sodium-ion ປະສິດທິພາບການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ດີເລີດ.

ວັດສະດຸໂຄງສ້າງຂອງແກະຫຼັກແມ່ນເປັນວັດສະດຸ anode ຊະນິດໃຫມ່ສໍາລັບແບດເຕີຣີໂຊດຽມ - ໄອອອນທີ່ເກີດຂື້ນໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້.ໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸຕົ້ນສະບັບ, ວັດສະດຸນີ້ໄດ້ບັນລຸໂຄງສ້າງທີ່ເປັນຮູໂດຍຜ່ານການອອກແບບໂຄງສ້າງທີ່ງົດງາມ.

ວັດສະດຸໂຄງສ້າງຂອງເປືອກຫອຍທົ່ວໄປຫຼາຍປະກອບມີ nanocube cobalt selenide ທີ່ເປັນຮູ, Fe-N co-doped core-shell sodium vanadate nanospheres, porous carbon hollow tin oxide nanospheres ແລະໂຄງສ້າງທີ່ເປັນຮູອື່ນໆ.

ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະທີ່ດີເລີດຂອງມັນ, ບວກໃສ່ກັບໂຄງສ້າງທີ່ເປັນຮູ magical ແລະ porous, ກິດຈະກໍາທາງເຄມີຫຼາຍຂື້ນກັບ electrolyte, ແລະໃນເວລາດຽວກັນ, ມັນຍັງສົ່ງເສີມການເຄື່ອນໄຫວ ion ຂອງ electrolyte ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພື່ອບັນລຸການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ.

ພະລັງງານທົດແທນທົ່ວໂລກຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຊຸກຍູ້ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີການເກັບຮັກສາພະລັງງານ.

ໃນປັດຈຸບັນ, ອີງຕາມວິທີການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນການເກັບຮັກສາພະລັງງານທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະການເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຟຟ້າເຄມີ.

ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ Electrochemical ຕອບສະຫນອງມາດຕະຖານການພັດທະນາຂອງເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃຫມ່ໃນມື້ນີ້ເນື່ອງຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງຄວາມປອດໄພສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ການນໍາໃຊ້ທີ່ຍືດຫຍຸ່ນ, ແລະປະສິດທິພາບສູງ.

ອີງຕາມຂະບວນການປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແຫຼ່ງພະລັງງານການເກັບຮັກສາພະລັງງານໄຟຟ້າທາງເຄມີສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍ supercapacitors, ຫມໍ້ໄຟອາຊິດນໍາ, ຫມໍ້ໄຟພະລັງງານນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ, ຫມໍ້ໄຟ nickel-metal hydride, ຫມໍ້ໄຟ sodium-sulfur, ແລະຫມໍ້ໄຟ lithium-ion.

ໃນເທກໂນໂລຍີການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ວັດສະດຸ electrode ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງນັກວິທະຍາສາດຈໍານວນຫຼາຍເນື່ອງຈາກຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງການອອກແບບ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະລັກສະນະການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ.

ວັດສະດຸກາກບອນມີຄວາມຫມັ້ນຄົງດ້ານ thermochemical ພິເສດ, ການນໍາໄຟຟ້າທີ່ດີ, ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກຜິດປົກກະຕິ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນ electrodes ທີ່ມີສັນຍາກັບຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ແລະຫມໍ້ໄຟ sodium-ion.

Supercapacitors ສາມາດສາກໄຟໄດ້ໄວ ແລະປ່ອຍອອກພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ສູງໃນປະຈຸບັນ, ແລະມີວົງຈອນຊີວິດຫຼາຍກວ່າ 100,000 ເທື່ອ.ພວກເຂົາເປັນປະເພດໃຫມ່ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານການເກັບຮັກສາພະລັງງານ electrochemical ພິເສດລະຫວ່າງ capacitors ແລະຫມໍ້ໄຟ.

Supercapacitors ມີລັກສະນະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງແລະອັດຕາການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານສູງ, ແຕ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຂອງພວກມັນແມ່ນຕໍ່າ, ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການໄຫຼອອກຂອງຕົວເອງ, ແລະພວກມັນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼຂອງ electrolyte ເມື່ອຖືກນໍາໃຊ້ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.

ເຖິງແມ່ນວ່າຫ້ອງພະລັງງານນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟມີລັກສະນະທີ່ບໍ່ມີການສາກໄຟ, ຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່, ຄວາມອາດສາມາດສະເພາະສູງແລະລະດັບພະລັງງານສະເພາະກວ້າງ, ອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານສູງ, ລາຄາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ແລະປະສິດທິພາບການແປງພະລັງງານຕ່ໍາເຮັດໃຫ້ມັນມີພຽງແຕ່ໃນຂະບວນການການຄ້າ.ໃຊ້ໃນບາງປະເພດ.

ແບດເຕີຣີອາຊິດອາຊິດມີຂໍ້ດີຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ແກ່, ແລະຄວາມປອດໄພສູງ, ແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນສະຖານີສັນຍານ, ລົດຖີບໄຟຟ້າ, ລົດໃຫຍ່, ແລະການເກັບຮັກສາພະລັງງານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ.ກະດານສັ້ນເຊັ່ນ: ມົນລະພິດສິ່ງແວດລ້ອມບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການແລະມາດຕະຖານທີ່ສູງຂຶ້ນສໍາລັບຫມໍ້ໄຟເກັບຮັກສາພະລັງງານ.

ແບດເຕີຣີ້ Ni-MH ມີລັກສະນະຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ມູນຄ່າ calorific ຕ່ໍາ, ຄວາມອາດສາມາດ monomer ຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະລັກສະນະການໄຫຼທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ແຕ່ນ້ໍາຫນັກຂອງພວກເຂົາແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່, ແລະມີບັນຫາຫຼາຍໃນການຄຸ້ມຄອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ, ຊຶ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ການລະລາຍຂອງດຽວ. ຕົວແຍກແບັດ.