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時代永遠在變,浪奔浪流,年夜浪淘沙。當數碼相機成熟的時候,做相機膠卷的柯達被裁減了。當智妙手機成熟的時候,做傳統mobile_phone的諾基亞也被時代裁減了。那么,問題來了,鋰電池也會被時代裁減嗎?要答覆這個問題,還需求了解一下狀況鋰電池的競爭對手鈉電池究竟行不可。
(來源:微信公眾號“ 硅谷動力” ID:enet2013 作者:包養情婦軒中)
鋰電池的現狀
自從40年前,約翰. 古迪納夫(John B Goodenough)發明鋰電池以來,鋰電池變得越來越主要,它已經成為智妙手機與電動汽車的標配。在國內也涌現了良多與鋰相關的明星企業,好比做鋰電池的寧德時代,好比供給鋰礦資源的贛鋒鋰業。
可是鋰資源在地球上非常稀疏,在未來,鋰資源也面臨著像石油資源一樣的乾涸危險。
並且提取鋰的工藝也比較復雜,從鹽湖里提取鋰,需求用到萃取或許電滲析包養網膜分離等技術,工包養網站藝繁瑣並且本錢較高。
從1980年出現鈷酸鋰電池技術,到1982年出現錳酸鋰技術,到1991年索尼發布第一款商用鋰電池,再到 1997年提出磷酸鐵鋰技術,此后的20年再沒有新的鋰電技術出現,鋰電池自己也開始面臨著增長的極限,尤其是應用壽命與能量密度的進步越來越困難,所以尋找新的替換技術有了自然的需求。
有沒有鋰電池替換產品呢?
也許是有的,那就是鈉離子電池。
鈉包養網VIP離子電池為什么有能夠代替鋰電池?
鈉是地球上僅次于鋰的第二輕的金屬元素,從元素周期表中來看,鈉與鋰屬于統一族元素,它們的化學性質類似,是以理論上鈉也可以像鋰一樣用來做電池。當然了,鈉的原子半徑比鋰要年夜良多,因為鈉原子比鋰好好休息,沒有化妝,只是一個「填充」嘉賓,葉蒼白原子要多8個電子,所以天然長得很胖。一旦長胖石的葉則被網友痛罵無腦無能。,就會有良多麻煩,好比它不克不及像鋰那樣嵌進到石墨中,並包養留言板且它比鋰要重良多,使得單位質量的電池儲能就要比鋰少。
可是,鈉有一個優點——鈉元素在地球上的含量很是高,它在地球上的含量是鋰的幾千倍。我們吃包養網站的食鹽里就有大批的鈉,海水中也有很是包養網多的鈉。正因為含量非常豐富,所以但現在…鈉比鋰要廉價良多。在市場上,作為鋰原料的碳酸鋰價格每噸需求幾萬元;而作為鈉原料的氯化鈉的價格每噸只需幾千元。所以,作為電池來說,鈉電池與鋰電池比擬的一個凸起優點就是廉價,這對于產業化來說是一個很是焦點的優勢。因為產業界最關心的是本錢。
當然,本錢優勢不等于技術優勢,關鍵還要看鈉是不是真的可以做電池。電池的正極資料、負極資料、電解液是三個基礎的組成部門,這些對鈉電池來包養價格ptt說都沒有原則性的困難。所以鈉電池是可以存在的。以鈉離子電池的負極資料為例,可以做負極的資料有良多種,研討的比較多的重要是硬碳資料。雖然硬碳的儲鈉機理今朝還沒有定論,並且分歧的人做出的電池負極機能差異比較年夜,但這只是工藝問題,總有一天能做到標準化的。
實際上,鈉離包養網推薦子電池的任務道理與鋰離子電池沒有太年夜的差別,應用的是鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現充放電。充電時,鈉離子從正極脫出經過電解質嵌進負極,同時電子補償電荷經外電路供給到負極,保證包養正負極電荷均衡。放電時則相反,鈉離子從負極脫嵌,經過電解質嵌進正極。在正常的充放電情況下,鈉離子在正負極間的嵌進脫出不應該破壞電極資料的基礎化學結構(當然在實際情況下能夠會產生必定的記憶效應,也能夠導致電包養極資料的老化)包養感情。
那么,鈉離子電池有技術優勢嗎?有的人宣稱在道理上,鈉離子電池的充電時間可以縮短到鋰離子電池的1/5——雖然今朝這方面的公開數據并不是很充足,于是只能說這是潛在的優點。也有相關資料宣稱包養行情,鈉離子電池壽命超過10年,而凡是鋰離子電池應用壽命只要3-4年,不過對于這一點是存疑的,據硅谷動力君調研,鈉離子電池的重要問題恰是循環壽命不高,所以這是一個爭議點。
中國首輛鈉離子電池低速電動車已經問世
今朝有定論的是,鈉離子電池有本錢低的優點,其他的技術優勢則不太明顯。那么這一領域今朝的研發情況又是怎么樣的呢?
作為一個有示范性意義的項目,2018年6月,中國首輛鈉離子電池低速電動車在中國科學院物理研討所園區內示范演示—包養金額—請留意,這里的關鍵詞是“低速”。該輛低速電動汽車是由依托物理所鈉離子電池專利技術成立的中科海鈉科技公司發布的。在2017年,中國科學院物理研討所就以鈉離子電池技術相關專利出資成立了中科海鈉科技無限責任公司,中國科學院物理研討所陳立泉院士,胡勇勝研討員為技術帶頭人。隨后,中科海鈉公司在江蘇溧陽準備樹立產業化基地,加快推進鈉離子電池商包養女人業化進程。
可是,據硅谷動力君清楚,今朝鈉離子電池的能量密度只能達到120瓦時/公斤。所以,在能量密度這一創業期,壓力大,經常加班。技術指標上,鈉離子電池還不克不及與鋰離子電池相提并論,因為包養網鋰電池的能量密包養合約度300瓦時/公斤以上。
從能量密度的角度來說,現在的鈉離子電池只能達到鋰電池的一半包養網以下,是以鈉離子電池今朝只能用在低速電動車、電動船、家庭儲能等對能量密度請求較低一息。的領域,今朝還不克不及用鈉電池做出高速電動汽車。用鈉電池做電動自行車是比較合適的,好比中國長城旗下公司研發的鈉離子電池組實現了電動自包養網行車上的示范應用。
中國鈉離子電包養網池產業現狀
中國科學院物理所參與的鈉離子電動車只是一個演示性的項目。
但包養鈉電池是一個新興的產業,它能夠還需求更多的研發才幹綻放出時間的玫瑰。在今包養管道朝的中國,鈉電池的產業化包養的程序正在加快。2019年1月,位于鞍山的遼寧星空鈉電電池無限公司自立研發的鈉離子電池近日進進量產階段,世界上首條鈉離子電池生產線投進運行,預計規模化生產后包養留言板年產值超過100億元。
除了企業界的盡力,在學術界也還有良多研討團隊在努力于鈉電池的研發。好比南京理工年夜學夏暉傳授在鈉電池的錳基正極資料研討方面上包養網獲得了進展,相關結果發表在《天然·通訊》上。夏暉傳授的研討團隊找到的這種正極資料制成的鈉電池電極比容量達到211.9毫安時每克,而今朝市道上的鋰電池正極資料比容包養量年夜約為140毫安時每克。不過在硅谷動力君看來,學院派對鈉離子電池的研討重要是對各種水系電解質、有包養網VIP機系電解質和固態電解質以及相應的分歧的正負極資料包養價格做擺列組合,這些擺列組合總可以做出比較高的比容量,但對產業界來說,焦點問題還不是比容量的問題,焦點問題是電池的循環壽命——也就是說這個電池能用多長的時間,能充電放電幾多次,這個才是產業界最關心的。
所以,從產業情況來看,今朝鈉電池的產業化還逗留在初級階段,良多研討結果只是在高校與研討所流傳,離真正落地還需求必定的時包養網比較間——甚至有研討人員表現,在地球上的鋰儲量用完之前,鈉離子電池最基礎沒有機會。不過在硅谷動力君看來,鈉電池也能夠像人工智能技術一樣,一開始能夠并不被人看好,只能在包養學院派里流傳,但也許有一天會發生突變,敏捷落地在產月入幾萬,你可得多向她學習,知道嗎?」業界。這是很有能夠的,所以鈉電池實際上值得有前瞻思維的包養網推薦企業家與投資者高度關包養站長注。
鈉離子電池是未來儲能電池的主要發展標的目的之一。隨著鈉離子研發技術的不斷進步,鈉離子電池的商業化進程會不斷加速,也許提早布局這一領域無望在新動力電池領域搶得先機。當然現包養網在說鈉離子電池代替鋰電池似乎為時尚早。
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