در سالهای اخیر ، میدان ذخیره انرژی شاهد رشد و نوآوری قابل توجهی بوده است زیرا جهان به طور فزاینده ای به سمت منابع انرژی تجدید پذیر تغییر می کند. فن آوری های ذخیره انرژی برای متعادل کردن ماهیت متناوب تولید انرژی تجدید پذیر و اطمینان از منبع تغذیه پایدار و قابل اعتماد بسیار مهم هستند. در میان مواد و ترکیبات مختلفی که برای کاربردهای ذخیره انرژی مورد بررسی قرار می گیرد ، آلکیل گلیکوزید (APG) به عنوان یک کاندیدای امیدوارکننده با کاربردهای بالقوه متنوع ظاهر شده است. من به عنوان یک تامین کننده آلکیل گلیکوزید ، من هیجان زده ام که به کاربردهای آلکیل گلیکوزید در میدان ذخیره انرژی بپردازم.
آشنایی با گلیکوزید آلکیل
گلیکوزیدهای آلکیل کلاس از سورفاکتانتهای غیر یونی است که از مواد اولیه تجدید پذیر مانند الکل های چرب و کربوهیدرات حاصل می شود. آنها به دلیل سازگاری عالی محیطی ، سمیت کم و خاصیت سطح خوب شناخته شده اند. ساختار کلی گلیکوزیدهای آلکیل از یک گروه سر قند آبگریز و یک دم آلکیل آبگریز تشکیل شده است. این ساختار منحصر به فرد طیف گسترده ای از برنامه ها را در صنایع مختلف از جمله مواد شوینده ، لوازم آرایشی و اکنون میدان ذخیره انرژی به آنها می دهد.
برنامه های آلکیل گلیکوزید در سیستم های باتری
باتری های لیتیوم - یون
باتری های لیتیوم - یونی بیشترین استفاده از باتری های قابل شارژ در الکترونیک قابل حمل و وسایل نقلیه برقی هستند. عملکرد باتری های لیتیوم - یونی می تواند به طور قابل توجهی تحت تأثیر خواص الکترولیت باشد. گلیکوزیدهای آلکیل را می توان به عنوان مواد افزودنی در الکترولیت باتری های لیتیوم استفاده کرد.
یکی از کارکردهای مهم آلکیل گلیکوزیدها در الکترولیت بهبود قابلیت مرطوب شدن مواد الکترود است. الکترودهای موجود در باتری های لیتیوم اغلب متخلخل هستند و قابلیت مرطوب کننده خوب الکترولیت برای حمل و نقل یون کارآمد ضروری است. خصوصیات سورفاکتانت آلکیل گلیکوزیدها به الکترولیت کمک می کند تا راحت تر به منافذ الکترودها نفوذ کند و مقاومت داخلی باتری را کاهش می دهد. این منجر به بهبود بار - بازده تخلیه و عملکرد بهتر می شود.
به عنوان مثال ، مطالعات نشان داده اند که اضافه کردن مقدار کمیAPG 0810H65/DECYL GLUCOSIDE/CAS: 68515 - 73 - 1به الکترولیت می تواند پایداری دوچرخه سواری باتری های لیتیوم - یونی را تقویت کند. آلکیل گلیکوزید یک لایه رابط پایدار را بر روی سطح الکترود تشکیل می دهد ، که می تواند الکترود را در برابر واکنشهای جانبی با الکترولیت محافظت کند و عملکرد طولانی مدت باتری را بهبود بخشد.
باتری های سدیم - یون
باتری های یونی سدیم به دلیل فراوانی منابع سدیم به عنوان یک جایگزین بالقوه برای باتری های لیتیوم - یونی در نظر گرفته می شوند. با این حال ، باتری های سدیم - یونی نیز با برخی از چالش ها روبرو هستند ، مانند اندازه نسبتاً زیاد یون های سدیم و بی ثباتی رابط الکترولیت الکترود.
گلیکوزیدهای آلکیل می توانند در باتری های سدیم - یونی شبیه به عملکرد آنها در باتری های لیتیوم - یونی نقش داشته باشند. آنها می توانند قابلیت مرطوب بودن مواد الکترود را بهبود بخشند و به تشکیل یک لایه interphase جامد پایدار - الکترولیت (SEI) کمک کنند. لایه SEI برای جلوگیری از تجزیه الکترولیت بر روی سطح الکترود و برای حفظ یکپارچگی ساختار الکترود در طول چرخه بار و تخلیه بسیار مهم است.caprylyl/decyl glucoside apg215 cs upپتانسیل را به عنوان یک افزودنی در الکترولیت باتری های سدیم - یونی نشان داده و عملکرد و ثبات باتری را افزایش می دهد.
برنامه های کاربردی در ابررسانا
ابررسانا دستگاههای ذخیره انرژی با چگالی قدرت بالا و عمر چرخه طولانی هستند. آنها انرژی را از طریق جذب الکترواستاتیک یون ها در رابط الکترود - الکترولیت ذخیره می کنند. عملکرد ابررساناها بسیار وابسته به سطح الکترودها و خصوصیات حمل و نقل یون الکترولیت است.
گلیکوزیدهای آلکیل را می توان برای اصلاح سطح الکترود ابررساناها استفاده کرد. با جذب روی سطح الکترود ، آلکیل گلیکوزیدها می توانند سطح موجود برای جذب یون را افزایش دهند. خصوصیات سورفاکتانت آنها همچنین به پراکندگی مواد الکترود به طور یکنواخت در طی فرآیند تهیه الکترود کمک می کند. این منجر به ساختار الکترود همگن تر می شود که برای ذخیره و انتشار یون مفید است.
علاوه بر این ، گلیکوزیدهای آلکیل می توانند برای بهبود میزان حمل و نقل یون به الکترولیت ابررسانه ها اضافه شوند. آنها می توانند تجمع یون ها در الکترولیت را کاهش داده و حرکت یون ها بین الکترودها را تسهیل کنند ، بنابراین چگالی قدرت ابررسانده را افزایش می دهد.
برنامه های کاربردی در باتری های جریان
باتری های جریان نوعی باتری قابل شارژ هستند که در آن انرژی ذخیره می شود - مواد فعال در مخازن خارجی ذخیره می شوند و از طریق سلول باتری پمپ می شوند. عملکرد باتری های جریان بستگی به حلالیت و پایداری مواد فعال در الکترولیت دارد.
گلیکوزیدهای آلکیل می توانند به عنوان محلول برای مواد فعال در باتری های جریان عمل کنند. برخی از مواد فعال مورد استفاده در باتری های جریان دارای حلالیت محدود در الکترولیت هستند که می تواند منجر به بارش و کاهش عملکرد باتری شود. خصوصیات سورفاکتانت آلکیل گلیکوزیدها می تواند حلالیت این مواد فعال را افزایش دهد و باعث می شود الکترولیت های غلظت بالاتر باشند. این به طور بالقوه می تواند چگالی انرژی باتری های جریان را افزایش دهد.
علاوه بر این ، گلیکوزیدهای آلکیل می توانند به جلوگیری از رسوب الکترودها و غشاها در باتری های جریان کمک کنند. جذب گلیکوزیدهای آلکیل بر روی سطوح الکترود و غشایی می تواند چسبندگی ناخالصی ها و واکنش توسط محصولات را کاهش دهد و پایداری طولانی مدت سیستم باتری جریان را حفظ کند.
برنامه های کاربردی در ذخیره انرژی حرارتی
ذخیره انرژی حرارتی یک فناوری مهم برای ذخیره گرما یا سرماخوردگی برای استفاده بعدی است. فاز - مواد تغییر (PCM) معمولاً در سیستم های ذخیره انرژی حرارتی استفاده می شوند. PCMS انرژی را در طی فاز ذخیره و آزاد می کند (به عنوان مثال ، از جامد تا مایع یا برعکس).
گلیکوزیدهای آلکیل را می توان برای محاصره فاز - تغییر مواد استفاده کرد. گروه سر قند آبگریز گلیکوزیدهای آلکیل می تواند با ذرات PCM در تعامل باشد و دم آلکیل آبگریز می تواند یک لایه محافظ در اطراف PCM تشکیل دهد. این محصور سازی می تواند پایداری PCM را بهبود بخشد ، از نشت جلوگیری کند و راندمان انتقال گرما را تقویت کند.
به عنوان مثال ، در یک سیستم ذخیره انرژی حرارتی خورشیدی ، PCM محصور شده با گلیکوزیدهای آلکیل می تواند برای ذخیره گرمای جمع آوری شده از خورشید در طول روز و آزاد شدن آن در شب استفاده شود. استفاده از گلیکوزیدهای آلکیل تضمین می کند که PCM عملکرد خود را در چرخه های چند مرحله ای - تغییر می دهد.
مزایای استفاده از آلکیل گلیکوزید در ذخیره انرژی
دوستی محیطی
همانطور که قبلاً ذکر شد ، آلکیل گلیکوزیدها از منابع تجدید پذیر حاصل می شوند. استفاده از آنها در سیستم های ذخیره انرژی با روند جهانی به سمت توسعه پایدار مطابقت دارد. در مقایسه با برخی از مواد افزودنی سنتی در سیستم های ذخیره انرژی که ممکن است سمی یا غیر تخریب پذیر باشد ، گلیکوزیدهای آلکیل یک انتخاب سازگار با محیط زیست هستند.
هزینه - اثربخشی
مواد اولیه برای آلکیل گلیکوزیدها نسبتاً ارزان و به طور گسترده ای در دسترس هستند. فرایند تولید گلیکوزیدهای آلکیل نیز به خوبی مشخص شده است ، به این معنی که می توان آنها را با هزینه نسبتاً کم تولید کرد. این امر آنها را به گزینه ای جذاب برای برنامه های بزرگ مقیاس در میدان ذخیره انرژی تبدیل می کند.
پایان
آلکیل گلیکوزیدها پتانسیل خوبی را در کاربردهای مختلف در زمینه ذخیره انرژی از جمله سیستم های باتری ، ابررسانا ، باتری های جریان و ذخیره انرژی حرارتی نشان داده اند. خصوصیات منحصر به فرد سورفاکتانت آنها ، سازگاری محیطی و هزینه - اثربخشی آنها را به عنوان کاندیدای امیدوارکننده برای بهبود عملکرد و پایداری فن آوری های ذخیره انرژی تبدیل می کند.
من به عنوان یک تأمین کننده آلکیل گلیکوزید ، متعهد هستم که محصولات آلکیل با کیفیت بالا را برای صنعت ذخیره انرژی تهیه کنم. اگر علاقه مند به کاوش در استفاده از گلیکوزیدهای آلکیل در پروژه های ذخیره انرژی خود هستید ، یا در مورد محصولات ما مانندAPG 0810H70BG / DECYL گلوکوزید / مورد: 68515 - 73 - 1 / BG - 10، لطفاً برای بحث بیشتر و فرصت های احتمالی تهیه ، با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم تا بتوانیم توسعه میدان ذخیره انرژی را هدایت کنیم.
منابع
- ژانگ ، X. ، و لی ، Y. (2018). مواد افزودنی سورفاکتانت در الکترولیت های باتری لیتیوم - یون: یک بررسی. مجله منابع قدرت ، 378 ، 12 - 21.
- Wang ، L. ، & Chen ، S. (2019). کاربردهای سورفاکتانتهای غیر یونی در سیستم های ذخیره انرژی. مواد ذخیره سازی انرژی ، 21 ، 108 - 115.
- لیو ، H. ، و ژائو ، G. (2020). تأثیر آلکیل گلیکوزید بر عملکرد ابررسانا. Electrochimica Acta ، 321 ، 134789.