鈉離子電池不到80%成本 可存儲鋰電池同等的能量嗎
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-14 10:15
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鋰離子電池已經(jīng)成為了各個(gè)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(shí)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?/div>
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(gè)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 Zhenan Bao 表示：“性能上，鋰元素暫時(shí)還找不到對手。但它實(shí)在太貴太稀有，因而我們需要開發(fā)元素更加豐富、成本更加低廉的鈉基電池”。
斯坦福團(tuán)隊(duì)采用了鈉鹽電極的設(shè)計(jì)，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(shí)，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(shí)現(xiàn)了高達(dá) 484 mAh/g 的可逆容量、以及 726 Wh/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(shí)現(xiàn)與鋰離子電池相當(dāng)?shù)膬﹄娏?。中國科學(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，主要是對鈉離子的研究取得突破，這對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電池。
這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)，主要是南京理工大學(xué)的專家研究和發(fā)現(xiàn)，他們首創(chuàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(gè)研究意義在哪里呢？其實(shí)就是能夠?qū)⑩c離子電池的成本降低，同時(shí)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(gè)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(xiàng)研究將成為鈉離子電池的一個(gè)新開端，讓鈉離子電池能夠逐漸的向市場推廣。我們知道以往的鈉離子電池，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(jià)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?yàn)樗麄儧]有中國科學(xué)家的堅(jiān)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(shí)際的應(yīng)用中才能夠更加的利用推廣。
