鉅大LARGE | 點擊量:1007次 | 2021年04月06日
鈉離子電池不到80%成本 可存儲鋰離子電池同等的能量嗎
鋰離子電池已經(jīng)成為了各個行業(yè)的儲能首選,從手機(jī)到汽車,幾乎無所不包。但是它的電極材料(鋰/Li)比較稀有,因此開采和精煉占據(jù)了成本的大頭。多年來,我們一直在尋找更實惠的替代品。而斯坦福大學(xué)的研究人員們,就將目光瞄向了古老的材料(鹽/NaCl)上其最新研制的鈉離子電池,能夠以80%不到的成本,存儲與鋰離子電池相當(dāng)?shù)哪芰浚?/p>
斯坦福大學(xué)最新開發(fā)的鈉離子電池,已在儲能成本上將鋰離子電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在后頭。地球擁有廣闊的海洋和鹽湖等鈉鹽來源,因而鈉離子無疑成為了一個完美的低成本儲能候選。
此外鈉電池可以有許多種形態(tài),比如筆記本電腦上常見的18650電芯。首席研究者ZhenanBao表示:性能上,鋰元素暫時還找不到對手。但它實在太貴太稀有,因而我們要開發(fā)元素更加豐富、成本更加低廉的鈉基電池。
斯坦福團(tuán)隊采用了鈉鹽電極的設(shè)計,充上正電荷的鈉離子會游向充負(fù)電荷的磷正極這兩種元素在自然界中的儲量都很豐富。研究人員還稱:為了改進(jìn)充放電循環(huán)周期,他們分析了電池工作時,鈉離子附著和脫離陰極的原子力水平。
最終,他們的鈉離子電池實現(xiàn)了高達(dá)484mAh/g的可逆容量、以及726Wh/kg的能量密度。新電池的能源效率據(jù)稱超過了87%,至于最重要的成本方面,研究人員聲稱可以80%不到的投入,實現(xiàn)與鋰離子電池相當(dāng)?shù)膬﹄娏?。我國科學(xué)家在醫(yī)療、天文、物理、化學(xué)等方面,全部有了重要的進(jìn)展。近期我國的科學(xué)家,通過和國外機(jī)構(gòu)的相互合作,再次取得新材料方面的進(jìn)展,重要是對鈉離子的研究取得突破,這關(guān)于鈉離子電池來意義重大,很可能不久之后鈉離子電池將會取代鋰離子電池。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這項技術(shù)的開發(fā),重要是南京理工大學(xué)的專家研究和發(fā)現(xiàn),他們首創(chuàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和調(diào)控方法,在錳基正極材料研究方面,取得重大進(jìn)展,這個研究意義在哪里呢?其實就是能夠?qū)⑩c離子電池的成本降低,同時能夠更加合理的使用,以及讓鈉離子電池更穩(wěn)定。
他們的這個研究發(fā)現(xiàn),目前已經(jīng)在【自然-通訊】雜志上面發(fā)表,這項研究將成為鈉離子電池的一個新開端,讓鈉離子電池能夠逐漸的向市場推廣。我們了解以往的鈉離子電池,成本方面特別高,而且相對來說不穩(wěn)定,但是現(xiàn)在這些問題,被全部的攻克。
最重要的是鈉作為一種資源,相當(dāng)?shù)呢S富,開采的成本自然會很低。而鋰的開采比較麻煩,特別是比較稀少,因此價格比較高。所以世界上很多科學(xué)家,都希望能得到鈉離子電池的核心技術(shù),可是他們的目的很難達(dá)到,因為他們沒有我國科學(xué)家的堅韌不拔。
目前南京理工大學(xué)的專家跟中科院物理所合作,另外聯(lián)合美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的專家一起合作。他們希望能夠在鈉離子電池方面,做出更加成熟的產(chǎn)品。特別是在能夠兼容性更加強(qiáng)一些,這樣在實際的應(yīng)用中才能夠更加的利用推廣。