Mae ynni, fel y sail ddeunyddiol ar gyfer cynnydd gwareiddiad dynol, wedi chwarae rhan bwysig erioed. Mae'n warant anhepgor ar gyfer datblygiad cymdeithas ddynol. Ynghyd â dŵr, aer a bwyd, mae'n ffurfio'r amodau angenrheidiol ar gyfer goroesiad dynol ac yn effeithio'n uniongyrchol ar fywyd dynol.

Mae datblygiad y diwydiant ynni wedi mynd trwy ddau drawsnewidiad mawr o “oes” coed tân i “oes” glo, ac yna o “oes” glo i “oes” olew. Nawr mae wedi dechrau newid o “oes” olew i “oes” newid ynni adnewyddadwy.

O lo fel y prif ffynhonnell yn gynnar yn y 19eg ganrif i olew fel y prif ffynhonnell yng nghanol yr 20fed ganrif, mae bodau dynol wedi defnyddio ynni ffosil ar raddfa fawr ers dros 200 mlynedd. Fodd bynnag, mae strwythur ynni byd-eang sy'n cael ei ddominyddu gan ynni ffosil yn golygu nad yw bellach ymhell o ddisbyddu ynni ffosil.

Bydd y tri chludwr economaidd ynni ffosil traddodiadol a gynrychiolir gan lo, olew a nwy naturiol yn cael eu disbyddu'n gyflym yn y ganrif newydd, ac yn y broses o'u defnyddio a'u hylosgi, bydd hefyd yn achosi effaith tŷ gwydr, yn cynhyrchu llawer iawn o lygryddion, ac yn llygru'r amgylchedd.

Felly, mae'n hanfodol lleihau dibyniaeth ar ynni ffosil, newid y strwythur defnydd ynni afresymol presennol, a cheisio ynni adnewyddadwy newydd glân a di-lygredd.

Ar hyn o bryd, mae ynni adnewyddadwy yn cynnwys ynni gwynt, ynni hydrogen, ynni solar, ynni biomas, ynni llanw ac ynni geothermol, ac ati, yn bennaf, ac mae ynni gwynt ac ynni solar yn fannau ymchwil poblogaidd ledled y byd ar hyn o bryd.

Fodd bynnag, mae'n dal yn gymharol anodd cyflawni trosi a storio amrywiol ffynonellau ynni adnewyddadwy yn effeithlon, gan ei gwneud hi'n anodd eu defnyddio'n effeithiol.

Yn yr achos hwn, er mwyn gwireddu'r defnydd effeithiol o ynni adnewyddadwy newydd gan fodau dynol, mae angen datblygu technoleg storio ynni newydd gyfleus ac effeithlon, sydd hefyd yn fan poeth mewn ymchwil gymdeithasol gyfredol.

Ar hyn o bryd, mae batris lithiwm-ion, fel un o'r batris eilaidd mwyaf effeithlon, wedi cael eu defnyddio'n helaeth mewn amrywiol ddyfeisiau electronig, cludiant, awyrofod a meysydd eraill, ac mae'r rhagolygon ar gyfer datblygu yn anoddach.

Mae priodweddau ffisegol a chemegol sodiwm a lithiwm yn debyg, ac mae ganddo effaith storio ynni. Oherwydd ei gynnwys cyfoethog, dosbarthiad unffurf o ffynhonnell sodiwm, a phris isel, fe'i defnyddir mewn technoleg storio ynni ar raddfa fawr, sydd â nodweddion cost isel ac effeithlonrwydd uchel.

Mae deunyddiau electrod positif a negatif batris ïon sodiwm yn cynnwys cyfansoddion metel pontio haenog, polyanionau, ffosffadau metel pontio, nanoronynnau craidd-plisgyn, cyfansoddion metel, carbon caled, ac ati.

Fel elfen sydd â chronfeydd wrth gefn hynod doreithiog yn y byd naturiol, mae carbon yn rhad ac yn hawdd i'w gael, ac mae wedi ennill llawer o gydnabyddiaeth fel deunydd anod ar gyfer batris sodiwm-ion.

Yn ôl graddfa graffiteiddio, gellir rhannu deunyddiau carbon yn ddau gategori: carbon graffitig a charbon amorffaidd.

Mae carbon caled, sy'n perthyn i garbon amorffaidd, yn arddangos capasiti storio sodiwm penodol o 300mAh/g, tra bod deunyddiau carbon â gradd uwch o graffiteiddio yn anodd eu defnyddio'n fasnachol oherwydd eu harwynebedd mawr a'u trefn gref.

Felly, defnyddir deunyddiau carbon caled nad ydynt yn graffit yn bennaf mewn ymchwil ymarferol.

Er mwyn gwella perfformiad deunyddiau anod ar gyfer batris sodiwm-ïon ymhellach, gellir gwella hydroffiligrwydd a dargludedd deunyddiau carbon trwy ddopio neu gyfansoddi ïonau, a all wella perfformiad storio ynni deunyddiau carbon.

Fel deunydd electrod negatif batri ïon sodiwm, mae cyfansoddion metel yn bennaf yn garbidau metel a nitridau dau ddimensiwn. Yn ogystal â nodweddion rhagorol deunyddiau dau ddimensiwn, gallant nid yn unig storio ïonau sodiwm trwy amsugno ac ymyrryd, ond hefyd gyfuno â sodiwm. Mae'r cyfuniad o ïonau yn cynhyrchu cynhwysedd trwy adweithiau cemegol ar gyfer storio ynni, a thrwy hynny wella'r effaith storio ynni yn fawr.

Oherwydd y gost uchel a'r anhawster o gael cyfansoddion metel, deunyddiau carbon yw'r prif ddeunyddiau anod ar gyfer batris sodiwm-ion o hyd.

Mae cynnydd cyfansoddion metelau pontio haenog wedi digwydd ar ôl darganfod graffen. Ar hyn o bryd, mae'r deunyddiau dau ddimensiwn a ddefnyddir mewn batris sodiwm-ïon yn cynnwys NaxMO4, NaxCoO4, NaxMnO4, NaxVO4, NaxFeO4, ac ati haenog sy'n seiliedig ar sodiwm yn bennaf.

Defnyddiwyd deunyddiau electrod positif polyanionig gyntaf mewn electrodau positif batris lithiwm-ion, ac yn ddiweddarach fe'u defnyddiwyd mewn batris sodiwm-ion. Mae deunyddiau cynrychioliadol pwysig yn cynnwys crisialau olivin fel NaMnPO4 a NaFePO4.

Defnyddiwyd ffosffad metel trawsnewidiol yn wreiddiol fel deunydd electrod positif mewn batris lithiwm-ion. Mae'r broses synthesis yn gymharol aeddfed ac mae yna lawer o strwythurau crisial.

Mae ffosffad, fel strwythur tri dimensiwn, yn adeiladu strwythur fframwaith sy'n ffafriol i ddad-ryngosod ac ymgorffori ïonau sodiwm, ac yna'n cael batris sodiwm-ïon gyda pherfformiad storio ynni rhagorol.

Mae'r deunydd strwythur craidd-gragen yn fath newydd o ddeunydd anod ar gyfer batris sodiwm-ion sydd ond wedi dod i'r amlwg yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Yn seiliedig ar y deunyddiau gwreiddiol, mae'r deunydd hwn wedi cyflawni strwythur gwag trwy ddyluniad strwythurol coeth.

Mae'r deunyddiau strwythur craidd-plisgyn mwy cyffredin yn cynnwys nanogiwbiau selenid cobalt gwag, nanosfferau fanadad sodiwm craidd-plisgyn wedi'u cyd-dopio â Fe-N, nanosfferau ocsid tun gwag carbon mandyllog a strwythurau gwag eraill.

Oherwydd ei nodweddion rhagorol, ynghyd â'r strwythur gwag a mandyllog hudolus, mae mwy o weithgarwch electrocemegol yn agored i'r electrolyt, ac ar yr un pryd, mae hefyd yn hyrwyddo symudedd ïonau'r electrolyt yn fawr i gyflawni storio ynni effeithlon.

Mae ynni adnewyddadwy byd-eang yn parhau i gynyddu, gan hyrwyddo datblygiad technoleg storio ynni.

Ar hyn o bryd, yn ôl gwahanol ddulliau storio ynni, gellir ei rannu'n storio ynni ffisegol a storio ynni electrocemegol.

Mae storio ynni electrocemegol yn bodloni safonau datblygu technoleg storio ynni newydd heddiw oherwydd ei fanteision o ran diogelwch uchel, cost isel, defnydd hyblyg ac effeithlonrwydd uchel.

Yn ôl gwahanol brosesau adwaith electrocemegol, mae ffynonellau pŵer storio ynni electrocemegol yn cynnwys uwch-gynwysyddion, batris asid plwm, batris pŵer tanwydd, batris hydrid metel nicel, batris sodiwm-sylffwr, a batris lithiwm-ion yn bennaf.

Mewn technoleg storio ynni, mae deunyddiau electrod hyblyg wedi denu diddordebau ymchwil llawer o wyddonwyr oherwydd eu hamrywiaeth o ddylunio, eu hyblygrwydd, eu cost isel, a'u nodweddion diogelu'r amgylchedd.

Mae gan ddeunyddiau carbon sefydlogrwydd thermocemegol arbennig, dargludedd trydanol da, cryfder uchel, a phriodweddau mecanyddol anarferol, gan eu gwneud yn electrodau addawol ar gyfer batris lithiwm-ion a batris sodiwm-ion.

Gellir gwefru a rhyddhau uwchgynwysyddion yn gyflym o dan amodau cerrynt uchel, ac mae ganddynt oes cylchred o fwy na 100,000 o weithiau. Maent yn fath newydd o gyflenwad pŵer storio ynni electrocemegol arbennig rhwng cynwysyddion a batris.

Mae gan uwchgynwysyddion nodweddion dwysedd pŵer uchel a chyfradd trosi ynni uchel, ond mae eu dwysedd ynni yn isel, maent yn dueddol o hunan-ollwng, ac maent yn dueddol o ollwng electrolyt pan gânt eu defnyddio'n amhriodol.

Er bod gan y gell bŵer tanwydd nodweddion dim gwefru, capasiti mawr, capasiti penodol uchel ac ystod pŵer benodol eang, mae ei thymheredd gweithredu uchel, pris cost uchel, ac effeithlonrwydd trosi ynni isel yn ei gwneud ar gael yn y broses fasnacheiddio yn unig. Defnyddir mewn rhai categorïau.

Mae gan fatris asid plwm fanteision cost isel, technoleg aeddfed, a diogelwch uchel, ac fe'u defnyddiwyd yn helaeth mewn gorsafoedd sylfaen signal, beiciau trydan, ceir, a storio ynni grid. Ni all byrddau byr fel llygru'r amgylchedd fodloni'r gofynion a'r safonau cynyddol uwch ar gyfer batris storio ynni.

Mae gan fatris Ni-MH nodweddion hyblygrwydd cryf, gwerth caloriffig isel, capasiti monomer mawr, a nodweddion rhyddhau sefydlog, ond mae eu pwysau'n gymharol fawr, ac mae llawer o broblemau wrth reoli cyfresi batri, a all arwain yn hawdd at doddi gwahanyddion batri sengl.