Batareya - bu batareya ichidagi elektrokimyoviy reaktsiyalar orqali kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantiradigan qurilma. Umumiy energiya saqlash batareyalari va quvvat akkumulyatorlari orasida litiy-ion batareyalar, natriy-ion batareyalar, litiy-oltingugurtli batareyalar, sink-ion batareyalar va quyosh batareyalari mavjud. Lityum-ion batareya - bu lityum ionlarini ijobiy va salbiy elektrodlar o'rtasida harakatlantirish orqali elektr energiyasini saqlaydigan va chiqaradigan ikkilamchi batareya. Bu mobil qurilmalar (mobil telefonlar, planshetlar va boshqalar), elektr transport vositalari va energiya saqlash tizimlari uchun javob beradi. Afzalliklarga quyidagilar kiradi: nisbatan yuqori energiya zichligi, mobil qurilmalar va elektr transport vositalari kabi hududlar uchun ideal; uzoq umr ko'rish, ishlashni saqlab, bir nechta zaryadlash va tushirish davrlariga bardosh bera oladi; nisbatan engil, miqdoriy dizaynning engil qo'llanilishini talab qiladigan ilovalar uchun javob beradi. Lityum-ion batareyalarning kamchiliklari quyidagilardan iborat: kobalt kabi nisbatan qimmat materiallardan foydalanish tufayli yuqori narx; ekstremal sharoitlarda lityum-ion batareyalarda haddan tashqari issiqlik, yong'in yoki portlashga olib kelishi mumkin bo'lgan xavfsizlik masalalari; lityum ionlarini cheklashi mumkin bo'lgan kobalt kabi materiallarning cheklangan ta'minoti batareyalarni keng miqyosda qo'llash.
Natriy-ionli batareyalar lityum-ion batareyalarga o'xshaydi, lekin natriy ionlarini energiya saqlash materiallari sifatida ishlatadi. Ular keng ko'lamli energiya saqlash tizimlarida, ayniqsa hajm va vazn kamroq ahamiyatga ega bo'lgan holatlarda foydalanish uchun javob beradi. Afzalliklarga quyidagilar kiradi: natriy lityumdan ko'ra ko'proq, batareya ishlab chiqarish uchun xom ashyo xarajatlarini kamaytiradi. Kamchiliklarga quyidagilar kiradi: natriy-ionli batareyalarning kattaroq ion hajmi batareyaning nisbatan kattaroq hajmiga olib keladi; litiy-ion batareyalar bilan solishtirganda, natriy batareyalar kamroq energiya zichligiga ega. Lityum-oltingugurtli batareyalar oltingugurtni ijobiy elektrod materiali sifatida va lityumni salbiy elektrod materiali sifatida ishlatadigan batareyalardir. Chiqarish jarayonida oltingugurt ko'p valentli ionlarga oksidlanib, zaryadni saqlaydi. Afzalliklarga quyidagilar kiradi: lityum-oltingugurt batareyalari nisbatan yuqori energiya zichligiga ega va nazariy jihatdan yuqori energiya saqlash darajalariga erishishi mumkin; ular arzon oltingugurt va litiy elementlaridan foydalanadilar. Kamchiliklari quyidagilardan iborat: batareyaning qisqa ishlash muddati va zaryadlash va tushirish davrlarining cheklangan soni; batareya haddan tashqari qizib ketishi va yong'inga olib kelishi mumkin. Lityum-oltingugurt batareyalari yuqori energiya zichligi sohasida katta salohiyatga ega va tadqiqot yo'nalishlari asosan tsiklning ishlash muddatini yaxshilash, xavfsizlikni yaxshilash va yangi ijobiy va salbiy elektrod materiallarini o'rganishni o'z ichiga oladi. Sink-ionli batareyalar zaryadlash va tushirish uchun sink ionlaridan foydalanadi. Zaryadlash jarayonida sink sink ionlariga oksidlanadi va tushirish jarayonida sink ionlari metall sinkga aylanadi. Afzalliklarga quyidagilar kiradi: sink keng tarqalgan materialdir, shuning uchun ishlab chiqarish xarajatlari nisbatan past; sink batareyalari yuqori energiya zichligiga ega va bir martalik batareyalar va kichik elektron qurilmalar uchun javob beradi. Kamchiliklari quyidagilardan iborat: Sink batareyalari cheklangan aylanish muddati va barqarorligiga ega bo'lishi mumkin; ular lityum-ion batareyalarga nisbatan nisbatan og'ir. Arzon narxlardagi, yuqori energiyali zichlikdagi batareya texnologiyasi sifatida sink-ionli batareyalar muayyan dastur stsenariylarida potentsial bozorlarga ega. Kelajakdagi tadqiqotlar asosan umr ko'rishni yaxshilash va vaznni kamaytirishga qaratilgan. Quyosh xujayrasi quyosh radiatsiyasi energiyasini elektr energiyasiga aylantiradigan yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, elektr stantsiyalari va maishiy quyosh tizimlari uchun mos keladi. Afzalliklarga quyidagilar kiradi: Quyosh xujayralari quyosh energiyasidan foydalangan holda nol emissiyali toza energiya ishlab chiqaradi; quyosh energiyasi qayta tiklanadigan manba bo'lib, tugamaydi. Kamchiliklarga quyidagilar kiradi: quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqariladigan quvvat kechasi yoki bulutli havoda kamayadi; quyosh batareyalarini ishlab chiqarish uchun materiallar va jarayonlar nisbatan qimmat. Quyosh batareyasi texnologiyasi doimiy ravishda takomillashtirilmoqda va asosiy rivojlanish yo'nalishlari turli stsenariylarda yanada kengroq qo'llanilishi uchun konversiya samaradorligini oshirish, ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish, mavjud materiallarni kengaytirish va hokazolarni o'z ichiga oladi.
Ko'rinib turibdiki, lityum-ion batareyalar, natriy-ion batareyalar, litiy-oltingugurtli batareyalar, sink-ion batareyalar va quyosh batareyalari kabi batareyalar juda ko'p afzalliklarga ega. Biroq, amaliy qo'llashda ham ma'lum kamchiliklar mavjud. Ushbu kamchiliklarni bartaraf etish uchun ba'zi tadqiqotchilar nano-volfram kislotasi, nano-volfram trioksidi / sariq volfram oksidi, nano-binafsha volfram oksidi, niobiy volfram oksidi, nano-volfram disulfidi, nano-volfram disulfidi, nano-volfram, nano-disten kabi volfram birikmalaridan foydalanganlar. -nitridi Volfram va boshqalar ijobiy va salbiy elektrod materiallari uchun modifikator sifatida ishlatiladi.