Sodium-Ion Batteries: Technologies and Applications
Natrium-Ionen-Batterien
Praxisorientierter Leitfaden, der systematisch die Entwicklung, die Richtungen, das Potenzial und die Kernfragen von Natrium-Ionen-Batterien zusammenfasst und verdichtet
Natrium-Ionen-Batterien beginnt mit einer Einführung in Natrium-Ionen-Batterien (SIB), einschließlich ihres Hintergrunds, ihrer Entwicklung, ihrer Definition, ihres Mechanismus und ihrer Klassifizierung/Konfiguration. Anschließend werden Kathoden- und Anodenmaterialien zusammengefasst, Elektrolyt, Separator und andere Schlüsseltechnologien und -geräte diskutiert sowie praktische Anwendungen und Schlussfolgerungen/Perspektiven von Natrium-Ionen-Batterien besprochen.
Der Text propagiert die Idee, dass SIBs eine gute Ergänzung oder sogar eine starke Konkurrenz zu herkömmlichen Energietechnologien in bestimmten Anwendungsszenarien sein können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Energiespeicherung in großen Netzen, die dezentrale Energiespeicherung und Elektrofahrzeuge mit niedriger Geschwindigkeit, da sie im Vergleich zu Lithium-Ionen-, Blei-Säure- und Vanadium-Redox-Flow-Batterien erhebliche Kostenvorteile bieten. In diesem Buch wird untersucht, was wir bisher getan haben, wo wir stehen und wie wir bei der Weiterentwicklung von SIBs vorgehen sollten, um die Technologie in der Praxis besser anwenden zu können.
In Natrium-Ionen-Batterien werden unter anderem folgende Themen behandelt:
⬤ Elektrochemische Prüfverfahren, einschließlich zyklische Voltammetrie, galvanostatische Ladungsentladung und elektrochemische Impedanzspektroskopie.
⬤ Fortgeschrittene Charakterisierungstechniken und theoretische Berechnungen, einschließlich Bildgebung und Mikroskopie sowie Röntgenbeugung mit Synchrotronstrahlung.
⬤ Entwurf und Herstellung von SIBs, einschließlich der Zelltypen (zylindrisch, Soft-Pack und psitmatisch) und der Anforderungen an den Entwurf der Zellen.
⬤ Leistungstests und Fehleranalyse, einschließlich elektrochemischer und sicherheitstechnischer Leistungstests, Fehlerphänomene, Fehleranalysemethoden und Kostenabschätzung.
⬤ Kernspinresonanzspektroskopie im festen Zustand: Grundlagen der ssNMR und Verschiebungsbereiche für Batteriematerialien.
Natrium-Ionen-Batterien ist eine umfassende Übersicht über eine aufregende Energiespeichertechnologie, die sich in einer entscheidenden Entwicklungsphase befindet. Es ist ein unverzichtbares Hilfsmittel für Materialwissenschaftler, anorganische und physikalische Chemiker und alle anderen Akademiker, Forscher und Fachleute, die auf dem neuesten Stand der Energietechnologie bleiben wollen.
