Posljednjih godina, polje za skladištenje energije svjedočilo je izvanrednog rasta i inovacije kao što se svijet sve više prebacuje prema obnovljivim izvorima energije. Tehnologije za skladištenje energije su ključne za balansiranje povremene prirode proizvodnje obnovljivih izvora energije, osiguravajući stabilno i pouzdano napajanje. Među raznim materijalima i spojevima koji se istražuju za aplikacije za pohranu energije, alkil glikozid (APG) pojavio se kao obećavajući kandidat s raznovrsnim potencijalnim upotrebom. Kao alkil glikozid dobavljač, uzbuđen sam što sam uhvatio u aplikacijama alkil glikozida u polju za skladištenje energije.
Uvod u alkil glikozid
Alkil glikozidi su klasa ne-jonskih površinski aktivnih surfaktara iz obnovljivih sirovina poput masnih alkohola i ugljikohidrata. Poznati su po izvrsnoj kompatibilnosti okoliša, nisku toksičnost i dobru površinu - aktivna svojstva. Opća struktura alkil glikozida sastoji se od hidrofilne skupine šećera i hidrofobnog alkil repa. Ova jedinstvena struktura pruža im širok spektar primjene u različitim industrijama, uključujući deterdžente, kozmetiku i sada, polje za skladištenje energije.
Primjene alkil glikozida u baterijskim sistemima
Litijum - Ion baterije
Litijum - ION baterije su najčešće korištene punjive baterije u prijenosnim elektronikama i električnim vozilima. Izvedba litijumskih ionskih baterija mogu značajno utjecati na svojstva elektrolita. Alkil glikozidi mogu se koristiti kao aditivi u elektrolitu litijum-jonskih baterija.
Jedna od ključnih funkcija alkil glikozida u elektrolitu je poboljšati vjernost elektroda. Elektrode u litijum-jonskim baterijama su često porozne, a dobra je vještavost elektrolita bitna za efikasan jonski transport. Propefantna svojstva alkil glikozida pomažu elektrolitu da lakše prodire u pore elektrode, smanjujući unutrašnji otpor baterije. To dovodi do poboljšanog naboja - efikasnost pražnjenja i boljih performansi brzine.
Na primjer, studije su pokazale da dodavanje male količineAPG 0810H65 / decil glukoside / CAS: 68515 - 73 - 1Za elektrolit može poboljšati biciklističku stabilnost litijum-jonskih baterija. Alkil glikozid formira stabilan sloj sučelja na površini elektrode, koji može zaštititi elektrodu od bočnih reakcija s elektrolitom i poboljšati dugoročne performanse baterije.
Natrijum - ion baterije
Natrijum-jon baterije smatraju se potencijalnom alternativom litijumskim baterijama zbog obilja natrijumskih resursa. Međutim, natrijum-jon baterije takođe se suočavaju sa nekim izazovima, poput relativno velike veličine natrijum-jona i nestabilnost elektroda - elektrolitskog sučelja.
Alkil glikozidi mogu igrati ulogu u natrijumu - ionskim baterijama sličnim njihovoj funkciji u litijum - jonskim baterijama. Oni mogu poboljšati vetljivost elektroda i pomoći u formiranju stabilnog čvrstog - elektrolitskog interfaze (SEI) sloja. Sei sloj je presudan za sprečavanje raspadanja elektrolita na površini elektrode i za održavanje integriteta strukture elektrode tokom punjenja - ciklusi pražnjenja.Caprilyl / decil glukoside APG215 CS upPokazao je potencijal kao aditiv u elektrolitu natrijum-jon baterija, poboljšavajući performanse i stabilnost baterije.
Aplikacije u superkorakcionarima
SuperKapakacitori su uređaji za pohranu energije sa visokom gustoćom snage i dugog ciklusa. Spremite energiju elektrostatičkim adsorpcijom jona na elektrodi - elektrolitskom sučelju. Izvođenje superčarača vrlo ovisi o površini elektroda i iona - transportne svojstva elektrolita.
Alkil glikozidi mogu se koristiti za izmjenu površine elektrode superkoraktora. Adsorbing na površini elektrode alkil glikozidi mogu povećati površinu dostupnu za ion adsorpciju. Njihova imovina surfaktantiranih akcija također pomažu u raspravljanju elektrodeskih materijala u procesu pripreme elektrode. To dovodi do homogene strukture elektrode, koja je korisna za ionsku pohranu i puštanje na slobodu.
Pored toga, alkil glikozidi mogu se dodati u elektrolit superkoraktora za poboljšanje iona - transportne stope. Oni mogu umanjiti agregiranje jona u elektrolitu i olakšati kretanje jona između elektroda, čime se poboljšavaju gustoću energije supercapacitora.
Aplikacije u protoku baterija
Toke baterije su vrsta punjive baterije u kojoj se energija - skladišti aktivni materijali čuvaju se u vanjskim spremnicima i pumpaju se kroz ćeliju baterije. Performanse protočnih baterija ovise o rastvorljivosti i stabilnosti aktivnih materijala u elektrolitu.
Alkil glikozidi mogu djelovati kao solubilizatori za aktivne materijale u protoku baterija. Neki od aktivnih materijala koji se koriste u toku baterija imaju ograničenu rastvorljivost u elektrolitu, što može dovesti do padavina i smanjene performanse baterije. Propefaktivna svojstva alkil glikozida mogu povećati rastvorljivost ovih aktivnih materijala, što omogućava veće - koncentracioni elektrolite. To može potencijalno povećati gustinu energije protoka baterija.
Štaviše, alkil glikozidi mogu pomoći u sprečavanju prehrani elektroda i membrane u toku baterija. Adsorpcija alkil glikozida na elektrodama i membranskim površinama može umanjiti prijanjanje nečistoća i reakcije - proizvodi, održavajući dugoročnu stabilnost protočnog sistema baterije.
Primjene u spremišta toplotne energije
Skladište toplotne energije važna je tehnologija za pohranu topline ili hladnoće za kasniju upotrebu. Faza - Promjena materijala (PCMS) se obično koriste u sistemima za pohranu termalnih energije. PCMS skladištite i oslobađaju energiju tokom postupka faze - promjene (npr. Iz krutog u tekuću ili obrnuto).
Alkil glikozidi mogu se koristiti za inkapsuliranje faze - promjene materijala. Hidrofilna šećerna glava alkil glikozida može komunicirati s česticama PCM-a, a hidrofobni alkil rep može formirati zaštitni sloj oko PCM-a. Ova inkapsulacija može poboljšati stabilnost PCM-a, sprečiti istjecanje i poboljšanje efikasnosti toplote - transfer.
Na primjer, u solarnom - termalnom sistemu za pohranu energije, kapsulirani PCM s alkil glikozidima može se koristiti za spremanje topline sakupljene od sunca tokom dana i otpustiti ga noću. Upotreba alkil glikozida osigurava da PCM održava svoje performanse preko više faze - promjene ciklusa.
Prednosti upotrebe alkil glikozida u skladištenju energije
Ekološka ljubaznost
Kao što je već spomenuto, alkil glikozidi izvedeni su iz obnovljivih izvora. Njihova upotreba u sistemima za skladištenje energije usklađuje se sa globalnim trendom prema održivom razvoju. U usporedbi s nekim tradicionalnim aditivima u sistemima za pohranu energije koji mogu biti toksični ili ne-biorazgradivi, alkil glikozidi su ekološki prihvatljiviji izbor.
Trošak - efikasnost
Sirovine za alkil glikozide relativno su jeftine i široko dostupne. Proces proizvodnje alkil glikozida takođe je u osnovi - uspostavljen, što znači da se mogu proizvesti u relativno niskim troškovima. To ih čini atraktivnom opcijom za velike - primjene razmjera u polju za skladištenje energije.
Zaključak
Alkil glikozidi pokazali su veliki potencijal u različitim aplikacijama u polju za skladištenje energije, uključujući sustave baterije, superčaracitore, protoku i termalno skladište. Njihova jedinstvena svojstva surfaktantnih akata, kompatibilnost okoliša i troškovi - učinkovitost čine ih obećavajućim kandidatu za poboljšanje performansi i održivosti tehnologija skladištenja energije.
Kao alkil glikozid dobavljač, posvećen sam pružanju visokokvalitetnih alkilnih glikozidnih proizvoda za industriju skladištenja energije. Ako ste zainteresirani za istraživanje upotrebe alkil glikozida u projekte skladištenja energije ili ako imate bilo kakvih pitanja o našim proizvodima kao što suAPG 0810H70BG / decil glukoside / futrola: 68515 - 73 - 1 / BG - 10, slobodno nas kontaktirajte za daljnju raspravu i potencijalne mogućnosti nabavke. Radujemo se što ćemo sarađivati s vama da vozimo razvoj polja za skladištenje energije.
Reference
- Zhang, X. i Li, Y. (2018). Aditivi surfaktanata u litijum-jon baterijski elektroliti: pregled. Časopis za izvore energije, 378, 12 - 21.
- Wang, L., & Chen, S. (2019). Primjene ne-jonskih površinskita u sistemima za skladištenje energije. Materijali za skladištenje energije, 21, 108 - 115.
- Liu, H., & Zhao, G. (2020). Uticaj alkil glikozida na performanse superkorakcionara. Electrochimica Acta, 321, 134789.