鈉電池盡占低成本、長(zhǎng)壽命優(yōu)勢(shì)，何時(shí)有量產(chǎn)的一天？

2017-12-26 15:59:18 來(lái)源：科技新報(bào)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

美國(guó)能源部委外經(jīng)營(yíng)的布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Brookhaven National Laboratory）今年7月帶來(lái)鈉電池儲(chǔ)能技術(shù)的突破，列入美國(guó)制造周的歡慶名單，該突破對(duì)美國(guó)的風(fēng)能和太陽(yáng)能行業(yè)來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息，也可能讓鋰離子電

　　鈉鹽是普通食鹽中兩種主要成分之一，科學(xué)家喜歡鈉便宜、豐富、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，但鈉離子電池為何無(wú)法商業(yè)化量產(chǎn)？其中一個(gè)致命傷即鈉電池陰極由分層排列的金屬和氧離子組成，當(dāng)暴露于空氣時(shí)，金屬會(huì)被氧化進(jìn)而降低電池性能，甚至完全失效，如能克服這個(gè)重大缺陷，鈉電池將有機(jī)會(huì)大放異彩。

　　布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)科學(xué)院合作的突破性技術(shù)在于調(diào)整陰極結(jié)構(gòu)，透過(guò)引入不同材料讓電池性能趨于穩(wěn)定，據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，電池可穩(wěn)定暴露在空氣的時(shí)間延長(zhǎng)了20倍，500次充放電循環(huán)后容量保持率（capacity retention）增加了9倍，浸泡在水中也不會(huì)受到損害。

　　不過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室樣品并未到可量產(chǎn)的地步，反倒是法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）成立的新創(chuàng)公司Tiamat在上月底宣布，他們已經(jīng)預(yù)計(jì)在2020年前量產(chǎn)可充電的18650型鈉離子電池（是否會(huì)達(dá)到目標(biāo)還有待觀察）。

　　第一款18650型鈉離子電池原型在2015年11月由法國(guó)幾所大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)出來(lái)，這是最普遍使用的圓柱型鋰離子電池規(guī)格，直徑1.8公分、長(zhǎng)6.5公分，Tiamat用僅半年時(shí)間發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

　　Tiamat強(qiáng)調(diào)，鈉電池的充放電速速率更好（速度提高10倍）、預(yù)期壽命更長(zhǎng)（鈉離子電池壽命超過(guò)10年，而鋰離子電池使用壽命只有3~4年），如果有鈉離子電池技術(shù)，一輛200公里里程數(shù)的電動(dòng)車(chē)可以在幾分鐘內(nèi)就充飽電。

　　更重要的是，鈉在蘊(yùn)藏量與價(jià)格方面狠狠鄙視了鋰一番。鈉本地殼中的含量為2.6%，而鋰含量?jī)H0.06%；鈉可從海水提取，但鋰資源被全球少數(shù)幾個(gè)地區(qū)掌握（阿根廷、智利和玻利維亞占全球三分之二的鋰）；價(jià)格方面，鈉每噸約150美元，而鋰每噸高達(dá)15,000美元。

　　但，由于鈉電池的能量密度低于鋰電池，會(huì)導(dǎo)致最后可行性的鈉電池成品重量變重、需要更多材料制造，成本反而又拉高。《ieee spectrum》報(bào)導(dǎo)，專(zhuān)注研發(fā)鋰離子電池的材料專(zhuān) David Snydacker說(shuō)，鈉電池的性能會(huì)差一些，無(wú)法與過(guò)去幾十年來(lái)的鋰電池技術(shù)完美結(jié)合，并且鈉電池還有一個(gè)尚未解決的問(wèn)題，是找到或創(chuàng)造高容量的陽(yáng)極（即電池負(fù)極）。

　　所以，盡管鈉離子電池可能有一天會(huì)壯大，但那天何時(shí)會(huì)到來(lái)？我們到現(xiàn)在都還不知道。

責(zé)任編輯：lixin

免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與本站無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。

我要收藏

個(gè)贊