未來的電動汽車會不會使用鈉離子電池？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-29 11:25
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Liliputing表示，但是，法國國家科學研究中心的研究人員已經(jīng)開發(fā)了一款18650電池原型產(chǎn)品，在容量和使用時間方面可以與部分鋰離子電池相媲美。這可能為鈉離子電池的商業(yè)化開發(fā)鋪平道路。
與鋰材料相比，鈉材料生產(chǎn)成本更低，在自然界的儲量也更豐富，但它密度更大，這意味著鈉離子電池可能不適合用于重量較輕的設備，例如手機、平板電腦和筆記本，但它可能適用于電動汽車和其他電池重量影響不大的大型產(chǎn)品。
Liliputing稱，鈉離子電池還可以用于大規(guī)模的蓄電池組，用來存儲太陽能或風能發(fā)電廠的電能，在太陽落山后或風力不夠強勁時對外供電。鋰離子電池已成為市場中的主流電池產(chǎn)品，許多智能手機、電動車輛紛紛采用該類電池。然而，美國德克薩斯大學達拉斯分校（University of Texas, Dallas）與韓國首爾國立大學（Seoul National University）共同研發(fā)出一款全新電池，其采用錳基鈉離子（manganese and sodium-ion-based material）材料。該材料或?qū)⒔档碗姵爻杀荆疑鷳B(tài)環(huán)保性更佳，所制成的電池可供電動車使用。
德州大學達拉斯分校下屬的埃里克強森工程與計算機科學學院（Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science）材料科技與工程專業(yè)的Kyeongjae Cho教授表示，電池成本是個亟待解決的實質(zhì)性問題。
隨著制造商、用戶對電動車需求的不斷提升，鋰電池產(chǎn)量很可能難以為繼，無法滿足不斷增長的產(chǎn)品需求。據(jù)國際能源署（International Energy Agency）新近發(fā)布的報告顯示，截止至2020年，全球電動車數(shù)量或?qū)⑦_到900萬-2000萬輛；截止至2025年，全球電動車數(shù)量或?qū)⑦_到4000萬輛至7000萬輛，屆時電動車的實際數(shù)量視相關國家政策而定。
若采用鈉材料，則有望減少電動車的電池成本，因為鈉的價格相對較便宜，且儲量富足，不過也同樣存在一些弊端。
鈉離子電池
“鋰的價格較為昂貴，礦產(chǎn)資源有限，全球只有幾處有鋰礦。但鈉就不存在礦產(chǎn)不足的問題，完全可以從海水中提取。遺憾的是，盡管鈉離子電池的價格比鋰離子電池便宜，但鈉的能量密度要比鋰低20%。”而電池的能量密度（或儲能能力，energy storage capacity）則直接決定了電動車等設備的運行時間。
電池通常由正極（陽極）及負極（陰極）和兩者間的電解質(zhì)構成。在標準型鋰離子電池中，陽極由鋰、鈷（cobalt）、鎳及氧氣構成，而陰極則由石墨（碳的一種形式）構成。當電池充電時，鋰離子從陽極向陰極移動，并附著于碳上。當電池放電時，鋰離子重新回到陽極，為設備提供電能。
“早在數(shù)年前，就有望向鋰離子電池的陽極添加氧化錳材料，進而提升其電池的電量。遺憾的是，當初試驗時，電池的狀態(tài)表現(xiàn)得不太穩(wěn)定。”
根據(jù)Cho與他同事的設計，他們采用鈉取代了陽極內(nèi)占比最大的材料——鋰，并用錳取代價格更為昂貴、儲量更為稀缺的鈷和鎳。
“我們研發(fā)設計的鈉離子材料更為穩(wěn)定，其電池容量可媲美鋰離子電池，我們認為該類電池具有可擴展性。為此，我們希望業(yè)內(nèi)能采用這類新材料，并逐步實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。”
