
您的位置:首頁 > 公司動(dòng)態(tài) >浙江恩澤能源動(dòng)力科技有限公司 >中國能源新突破:鈉電池超越鋰電池,或?qū)⒔鉀Q電動(dòng)車缺陷?
發(fā)布時(shí)間:2021/8/27 來源: 浙江恩澤能源動(dòng)力科技有限公司 閱讀次數(shù):233
如十分常見的鋰電池其實(shí)是上個(gè)世紀(jì)的產(chǎn)物,這種輕便小巧的電池早已深度融入了我們的日常生活?梢哉f,鋰電池的需求呈現(xiàn)出派欣欣向榮的景象。只不過,繁榮之下卻還隱藏著危機(jī)。為何這樣說呢?
作為種較為活潑的元素,鋰資源在地球上的儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,近年來用以提煉鋰的原料——碳酸鋰,價(jià)格更是水漲船高。盡管中國是鋰電池的制造和消費(fèi)大國,遺憾的是我國的鋰資源卻非常少,每年我們僅能自給自足20%,其他的絕大部分都要依賴進(jìn)口。在全球貿(mào)易緊縮的天,會(huì)存在被封鎖“卡脖子”的可能性。
而且鋰自身的化學(xué)性質(zhì)十分活躍,所以想要獲得純凈的鋰絕非易事,需要用到昂貴的業(yè)設(shè)備,經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)提取工藝才能提取出來。面對(duì)這樣的情況,科研人員可謂是竭盡全力。但是從1997年至,幾十年來鋰電池的技術(shù)直止步不,想要進(jìn)步提高電池的能量密度和使用的安全性也非常困難。面對(duì)這樣的困境,科學(xué)家們只能另辟蹊徑,尋找更加優(yōu)秀的替代品,鈉電池就此進(jìn)入了科學(xué)家的視野。
在學(xué)術(shù)上,常見的電池被稱為“電解池”,般通過不同的電解質(zhì)來界定電池的種類,這種電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,用鈉來代替鋰的想法,在理論上來看不存在任何問題,本質(zhì)上都是電池在充放電過程中正負(fù)電子的移動(dòng),服從“電荷守恒”定律。
在《鈉離子電池碳負(fù)材料研究進(jìn)展》文中科學(xué)家提出,鈉離子電池走向應(yīng)用的關(guān)鍵,是開發(fā)高比容和長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性的電材料,通過溶劑共嵌以及擴(kuò)大石墨層間距等方法,已經(jīng)能夠有效提高石墨的可逆容量以及循環(huán)性能,利用納米技術(shù)改變石墨烯的微結(jié)構(gòu),已經(jīng)能夠讓鈉離子電池的能效超過鋰離子電池。
鈉電池與鋰電池相比,有哪些優(yōu)勢(shì)呢?
先,作為元素周期表中的11號(hào)元素,在化學(xué)性質(zhì)上,鈉和鋰非常相似,這就讓用鈉來制作電池成為了可能。鈉有個(gè)非常大的優(yōu)點(diǎn),那就是儲(chǔ)量大價(jià)格便宜,我們?nèi)粘J秤玫氖雏}就是由鈉元素和氯元素組成的。
相對(duì)于鋰礦石的高價(jià)格,市場(chǎng)上斤食鹽價(jià)格才幾塊錢,如果從海水中直接提取價(jià)格還會(huì)進(jìn)步降低。對(duì)于企業(yè)來說,原材料價(jià)格越低,成本也就越低,產(chǎn)品在價(jià)格上就會(huì)有很大的優(yōu)勢(shì)。
其次,現(xiàn)在的電動(dòng)汽車的大不方便之處,還是充電速度太慢的問題,而鈉電池的使用將會(huì)使這種局面得到改善。目充電速度快的鋰電池,需要將近半個(gè)小時(shí)的時(shí)間才能充滿半的電量,而相同的電量當(dāng)鈉電池卻只需要十多分鐘就可以完成。
并且在氣溫相對(duì)低的冬季,電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程縮水問題飽受車主詬病,鈉電池卻有望讓電動(dòng)汽車走出這困境。即便在零下20度的環(huán)境中,鈉電池的電解質(zhì)仍然能夠穩(wěn)定放電,這樣來,就算是在寒冷的東北地區(qū),也不用再擔(dān)心這問題。
另外,盡管鈉電池的高密度帶來了大重量,但是新技術(shù)的運(yùn)用卻讓這種電池更加安全,在對(duì)電池安全性要求較高的科技域,這特性顯得尤為珍貴。
而且由于可充電電池原理大都致,所以原有的鋰電池生產(chǎn)線路,不需要大規(guī)模的“手術(shù)”,就能夠投入到鈉電池的生產(chǎn)當(dāng)中,較低的費(fèi)用也消除了部分企業(yè)對(duì)于改造成本的擔(dān)憂。
再者,般電子設(shè)備在顯示電量用盡以后其實(shí)電池內(nèi)還存在部分電量,這是因?yàn)榈╀囯姵貙㈦娏咳亢谋M,電材料將會(huì)受損,從而縮短電池的使用壽命,鈉電池則不需要擔(dān)心這個(gè)問題。
當(dāng)然了,決定鈉電池將來有可能會(huì)取代鋰電池的根本原因還是鋰電池的價(jià)格,作為種稀有金屬的鋰,它在地球的儲(chǔ)量本身就非常之少,而且電池中的鋰還沒有辦法進(jìn)行回收,只會(huì)越用越少,況且地球上的鋰礦還大都不在我國。而使用鈉電池就不會(huì)有這些顧慮了,畢竟海水里有幾乎用之不竭的鈉資源,陸地上還有許多鹽湖和鹽礦,僅在我國已知的鈉資源就達(dá)到上萬億噸。
當(dāng)然了,鈉電池技術(shù)優(yōu)勢(shì)再明顯,也不太容易很快就將龐大的鋰電池市場(chǎng)全部攻占。不過將其作為種后備手段加以研究和開發(fā),那么將來若是在傳統(tǒng)鋰電池生產(chǎn)時(shí)受到威脅時(shí),能夠迅速派上用場(chǎng),這對(duì)于我國的國家安全無疑是大有裨益的。
在越來越強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新的天,我國已經(jīng)有許多家企業(yè)在攻關(guān)鈉電池。相信在未來,我國的鈉電池也必將會(huì)為電動(dòng)車域帶來場(chǎng)劃時(shí)代的改變。
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