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大規(guī)模生產(chǎn)鈉離子電池可能最早會(huì)在2020年開始

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1466次  |  2019年04月12日  

鈉在能量的儲(chǔ)存和處理方面具有無限潛力,與鋰相比有許多明顯優(yōu)勢,包括鈉離子電池應(yīng)更便宜且充電速度比鋰電池快指數(shù)倍。


鈉,這種比鋰更穩(wěn)定的元素,即將進(jìn)入電池應(yīng)用階段。鈉在能量的儲(chǔ)存和處理方面具有無限潛力,與鋰相比有許多明顯優(yōu)勢,包括鈉離子電池應(yīng)更便宜且充電速度比鋰電池快指數(shù)倍。最近成立的法國初創(chuàng)公司Tiamat的目的是生產(chǎn)出實(shí)用的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鈉離子電池,且在2020年前在市場上銷售。Tiamat已經(jīng)擁有數(shù)十個(gè)功能原型。


在電池中使用鈉離子的想法并不新鮮;事實(shí)上,自20世紀(jì)80年代以來就一直在嘗試。2015年,由法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)建立的法國研究網(wǎng)絡(luò)RS2E,任務(wù)就是研制這種鈉離子電池。兩年后,他們的研究人員和科學(xué)家拿出了第一款原型。更令人印象深刻的是,在發(fā)現(xiàn)鈉離子能量分布特性并著手開發(fā)的僅6個(gè)月后,CNRS的研究人員就組裝出鈉離子電池功能原型。


鈉離子電池不僅有可能價(jià)格低廉,而且具有極高的儲(chǔ)能潛力。預(yù)計(jì)其壽命約為10年,而鋰離子電池的預(yù)期壽命是三至四年。這是個(gè)巨大飛躍。研究表明,鈉離子電池不僅續(xù)航能力更長,而且充電速度可以快10倍,放電速度可以慢10倍。這些都是重大進(jìn)展,可以預(yù)期會(huì)對整個(gè)能源領(lǐng)域產(chǎn)生長期影響。


盡管鈉離子電池優(yōu)點(diǎn)眾多,但鋰離子電池目前是首選,尤其是便攜式應(yīng)用,因?yàn)殁c離子電池通常比同等容量的鋰離子電池重。然而,鈉的豐富儲(chǔ)量和可獲得性會(huì)使人們相信,在不久的將來,鋰離子電池最終會(huì)被淘汰。鈉占整個(gè)地殼含量的2.6%,而鋰僅占0.06%。僅有三個(gè)國家發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)藏鋰元素,而鈉則遍布全球各地。鈉存在于每個(gè)國家的水域和陸地,甚至在其地表深處還有鈉礦。

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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%

Tiamat稱,大規(guī)模生產(chǎn)鈉離子電池可能最早會(huì)在2020年開始。然而,Tiamat的目的不是廢棄鋰電池而使鈉電池成為新的主導(dǎo)技術(shù),即使鈉由于其可用性要便宜得多且更實(shí)用。相反,鈉離子電池的目標(biāo)應(yīng)用是:長期能量儲(chǔ)存,以及充電能力比重量更重要的應(yīng)用。例如,可以使用鈉離子電池來打造充電比現(xiàn)在快10倍的電動(dòng)汽車。它們也可用于長期存儲(chǔ)太陽能或風(fēng)能。盡管能源生產(chǎn)有季節(jié)性波動(dòng),綠色能源的長期儲(chǔ)存將使電網(wǎng)保持穩(wěn)定。這種儲(chǔ)能能力有望變得越來越有用。


隨著世界繼續(xù)轉(zhuǎn)向綠色能源,長期儲(chǔ)能成為越來越重要的訴求。這種新型電池配置會(huì)使鈉離子置身波譎云詭的技術(shù)角力的漩渦中,而且同時(shí)還解決了全球大部分的能源問題。


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