Enerzjy, as de materiële basis foar de foarútgong fan 'e minsklike beskaving, hat altyd in wichtige rol spile. It is in ûnmisbere garânsje foar de ûntwikkeling fan 'e minsklike maatskippij. Tegearre mei wetter, loft en iten foarmet it de needsaaklike betingsten foar minsklik oerlibjen en beynfloedet it direkt it minsklik libben.

De ûntwikkeling fan 'e enerzjysektor hat twa grutte transformaasjes ûndergien, fan it "tiidrek" fan brânhout nei it "tiidrek" fan stienkoal, en doe fan it "tiidrek" fan stienkoal nei it "tiidrek" fan oalje. No is it begûn te feroarjen fan it "tiidrek" fan oalje nei it "tiidrek" fan duorsume enerzjyferoaring.

Fan stienkoal as wichtichste boarne yn 'e iere 19e iuw oant oalje as wichtichste boarne yn 'e midden fan 'e 20e iuw, hawwe minsken al mear as 200 jier op grutte skaal fossile enerzjy brûkt. De wrâldwide enerzjystruktuer dy't dominearre wurdt troch fossile enerzjy makket it lykwols net langer fier fuort fan 'e útputting fan fossile enerzjy.

De trije tradisjonele fossile enerzjydragers, fertsjintwurdige troch stienkoal, oalje en ierdgas, sille yn 'e nije ieu rap útput wêze, en yn it proses fan gebrûk en ferbaarning sil it ek it broeikaseffekt feroarsaakje, in grutte hoemannichte fersmoargjende stoffen generearje en it miljeu fersmoargje.

Dêrom is it essinsjeel om de ôfhinklikens fan fossile enerzjy te ferminderjen, de besteande irrationele enerzjygebrûksstruktuer te feroarjen, en te sykjen nei skjinne en fersmoargingsfrije nije duorsume enerzjy.

Op it stuit omfettet duorsume enerzjy benammen wynenerzjy, wetterstofenerzjy, sinne-enerzjy, biomassa-enerzjy, tij-enerzjy en geotermyske enerzjy, ensfh., en wynenerzjy en sinne-enerzjy binne op it stuit ûndersykshotspots wrâldwiid.

It is lykwols noch relatyf lestich om effisjinte konverzje en opslach fan ferskate duorsume enerzjyboarnen te berikken, wêrtroch it lestich is om se effektyf te brûken.

Yn dit gefal, om it effektive gebrûk fan nije duorsume enerzjy troch minsken te realisearjen, is it needsaaklik om handige en effisjinte nije enerzjyopslachtechnology te ûntwikkeljen, dy't ek in hotspot is yn it hjoeddeiske sosjaal ûndersyk.

Op it stuit binne lithium-ion-batterijen, as ien fan 'e effisjintste sekundêre batterijen, in soad brûkt yn ferskate elektroanyske apparaten, ferfier, loftfeart en oare fjilden, mar de ûntwikkelingsperspektiven binne dreger.

De fysike en gemyske eigenskippen fan natrium en lithium binne fergelykber, en it hat in enerzjyopslacheffekt. Fanwegen syn rike ynhâld, unifoarme ferdieling fan natriumboarne, en lege priis, wurdt it brûkt yn grutskalige enerzjyopslachtechnology, dy't de skaaimerken hat fan lege kosten en hege effisjinsje.

De positive en negative elektrodematerialen fan natrium-ionbatterijen omfetsje laachfoarmige oergongsmetaalferbiningen, polyanionen, oergongsmetaalfosfaten, kearn-skil-nanopartikels, metaalferbiningen, hurde koalstof, ensfh.

As in elemint mei ekstreem oerfloedige reserves yn 'e natuer, is koalstof goedkeap en maklik te krijen, en hat it in soad erkenning krigen as in anodemateriaal foar natrium-ionbatterijen.

Neffens de mjitte fan grafitisaasje kinne koalstofmaterialen wurde ferdield yn twa kategoryen: grafityske koalstof en amorfe koalstof.

Hurde koalstof, dy't heart ta amorfe koalstof, hat in spesifike natriumopslachkapasiteit fan 300mAh/g, wylst koalstofmaterialen mei in hegere graad fan grafitisaasje lestich kommersjeel te brûken binne fanwegen har grutte oerflak en sterke oarder.

Dêrom wurde net-grafyt hurde koalstofmaterialen benammen brûkt yn praktysk ûndersyk.

Om de prestaasjes fan anodematerialen foar natrium-ionbatterijen fierder te ferbetterjen, kinne de hydrofilisiteit en konduktiviteit fan koalstofmaterialen ferbettere wurde troch middel fan iondoping of gearstalling, wat de enerzjyopslachprestaasjes fan koalstofmaterialen kin ferbetterje.

As it negative elektrodemateriaal fan natrium-ionbatterijen binne metaalferbiningen benammen twadiminsjonale metaalkarbiden en nitriden. Neist de poerbêste eigenskippen fan twadiminsjonale materialen kinne se net allinich natriumioanen opslaan troch adsorpsje en ynterkalaasje, mar ek kombinearje mei natrium. De kombinaasje fan ioanen genereart kapasitânsje troch gemyske reaksjes foar enerzjyopslach, wêrtroch it enerzjyopslacheffekt sterk ferbettere wurdt.

Fanwegen de hege kosten en muoite by it krijen fan metaalferbiningen binne koalstofmaterialen noch altyd de wichtichste anodematerialen foar natrium-ionbatterijen.

De opkomst fan laachferbiningen fan oergongsmetaal komt nei de ûntdekking fan grafeen. Op it stuit omfetsje de twadiminsjonale materialen dy't brûkt wurde yn natrium-ionbatterijen benammen natrium-basearre laachferbiningen NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, ensfh.

Polyanionyske positive elektrodematerialen waarden earst brûkt yn positive elektroden fan lithium-ion-batterijen, en waarden letter brûkt yn natrium-ion-batterijen. Wichtige fertsjintwurdigjende materialen omfetsje olivynkristallen lykas NaMnPO4 en NaFePO4.

Oergongsmetaalfosfaat waard oarspronklik brûkt as in posityf elektrodemateriaal yn lithium-ionbatterijen. It syntezeproses is relatyf folwoksen en d'r binne in protte kristalstrukturen.

Fosfaat, as in trijediminsjonale struktuer, bout in ramtstruktuer op dy't geunstich is foar de deinterkalaasje en ynterkalaasje fan natriumioanen, en krijt dan natrium-ionbatterijen mei poerbêste enerzjyopslachprestaasjes.

It kearn-skilstruktuermateriaal is in nij type anodemateriaal foar natrium-ionbatterijen dat pas yn 'e lêste jierren ûntstien is. Op basis fan 'e orizjinele materialen hat dit materiaal in holle struktuer berikt troch in útsûnderlik struktureel ûntwerp.

De mear foarkommende kearn-skilstruktuermaterialen omfetsje holle kobalt selenide nanokubes, Fe-N ko-dopearre kearn-skil natriumvanadaat nanosfearen, poreuze koalstof holle tinokside nanosfearen en oare holle struktueren.

Troch syn poerbêste skaaimerken, keppele oan de magyske holle en poreuze struktuer, wurdt mear elektrogemyske aktiviteit bleatsteld oan 'e elektrolyt, en tagelyk befoarderet it ek de ionmobiliteit fan 'e elektrolyt sterk om effisjinte enerzjyopslach te berikken.

De wrâldwide duorsume enerzjy bliuwt tanimme, wat de ûntwikkeling fan enerzjyopslachtechnology befoarderet.

Op it stuit kin it, neffens ferskate enerzjyopslachmetoaden, wurde ferdield yn fysike enerzjyopslach en elektrogemyske enerzjyopslach.

Elektrogemyske enerzjyopslach foldocht oan 'e ûntwikkelingsnormen fan' e nije enerzjyopslachtechnology fan hjoed fanwegen syn foardielen fan hege feiligens, lege kosten, fleksibel gebrûk en hege effisjinsje.

Neffens ferskate elektrogemyske reaksjeprosessen omfetsje elektrogemyske enerzjyopslachboarnen benammen superkondensatoren, lead-soerbatterijen, brânstofbatterijen, nikkel-metaalhydridebatterijen, natrium-swavelbatterijen en lithium-ionbatterijen.

Yn enerzjyopslachtechnology hawwe fleksibele elektrodematerialen de ûndersyksbelangstelling fan in protte wittenskippers oanlutsen fanwegen har ûntwerpferskaat, fleksibiliteit, lege kosten en miljeubeskermingseigenskippen.

Koalstofmaterialen hawwe spesjale termochemyske stabiliteit, goede elektryske geliedingsfermogen, hege sterkte en ungewoane meganyske eigenskippen, wêrtroch't se beloftefolle elektroden binne foar lithium-ion-batterijen en natrium-ion-batterijen.

Superkondensatoren kinne fluch opladen en ûntladen wurde ûnder hege stroomomstannichheden, en hawwe in sykluslibben fan mear as 100.000 kear. Se binne in nij type spesjale elektrogemyske enerzjyopslachstroomfoarsjenning tusken kondensatoren en batterijen.

Superkondensatoren hawwe de skaaimerken fan hege krêfttichtens en hege enerzjykonverzjetaryf, mar har enerzjytichtens is leech, se binne gefoelich foar selsûntlading, en se binne gefoelich foar elektrolytlekkage as se net goed brûkt wurde.

Hoewol't de brânstofkrêftsel de skaaimerken hat fan gjin opladen, grutte kapasiteit, hege spesifike kapasiteit en breed spesifyk krêftberik, meitsje syn hege wurktemperatuer, hege kostpriis en lege enerzjykonverzje-effisjinsje it allinich beskikber yn it kommersjalisaasjeproses, brûkt yn bepaalde kategoryen.

Lead-soer batterijen hawwe de foardielen fan lege kosten, folwoeksen technology en hege feiligens, en binne in soad brûkt yn sinjaalbasisstasjons, elektryske fytsen, auto's en enerzjyopslach yn it net. Koarte boards dy't it miljeu fersmoargje, kinne net foldwaan oan de hieltyd hegere easken en noarmen foar enerzjyopslachbatterijen.

Ni-MH-batterijen hawwe de skaaimerken fan sterke alsidichheid, lege kaloryske wearde, grutte monomeerkapasiteit en stabile ûntladingseigenskippen, mar har gewicht is relatyf grut, en d'r binne in protte problemen yn batterijsearjebehear, dy't maklik kinne liede ta it smelten fan ienige batterijskieders.