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固態(tài)鈉電池獲得新突破 或?qū)?chuàng)造全新賽道下的新可能
2023年12月25日 10:14:53
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5508
電池是一類重要的儲能介質(zhì)，在如今這個電能被廣泛應用的時代，電池的存在賦予了科技產(chǎn)品更多的可能，甚至一定程度上已經(jīng)成為了科技產(chǎn)品進一步發(fā)展時的瓶頸，這一點在手機等移動設(shè)備上體現(xiàn)的尤為明顯。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】電池是一類重要的儲能介質(zhì)，在如今這個電能被廣泛應用的時代，電池的存在賦予了科技產(chǎn)品更多的可能，甚至一定程度上已經(jīng)成為了科技產(chǎn)品進一步發(fā)展時的瓶頸，這一點在手機等移動設(shè)備上體現(xiàn)的尤為明顯。
而在電池家族中，鋰電池又占據(jù)著重要的地位。一方面，鋰電池是目前運用廣泛的電池之一，被眾多媒體評價為“推動能源革命的鑰匙”。其能量密度高、平均電壓高、自放電小、輸出功率大且穩(wěn)定的優(yōu)勢，使得其可以適應大部分場景。也因為這個原因，自90年代在市場普及開來之后，鋰電池就一直是目前主流產(chǎn)品之一。
另一方面，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的崛起，包括電動汽車在內(nèi)，大部分的現(xiàn)代電驅(qū)設(shè)備都依賴鋰電池才能發(fā)展，而動力型鋰電池幾乎成為了這些領(lǐng)域的基礎(chǔ)，激烈的市場競爭下，鋰電池也在不斷地收獲進一步的發(fā)展。鋰電池因此收獲的關(guān)注度自然也就越來越高。
但是，鋰電池存在幾個核心問題需要解決，例如低溫性能差、充電時間長、可供開發(fā)的鋰元素遠小于儲備量等等，而這些也成為了目前鋰電池發(fā)展的瓶頸，甚至影響到了產(chǎn)品的研發(fā)。
而針對這些問題，除了持續(xù)研究鋰電池技術(shù)外，還有一個重要的科研突破口——發(fā)展其他電池。
電池是個大家族，不同的電池擁有不同的優(yōu)勢，只不過受限于過去技術(shù)以及鋰電池“耀眼的光芒”，許多電池在發(fā)展的過程中暫時被擱置了。而近幾年，在綠色經(jīng)濟的刺激下，在科研技術(shù)持續(xù)的發(fā)展下，這些電池的研究也收獲了新的突破，為電池全新賽道提供了新的可能。鈉電池便是其中之一。
鈉電池主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似 ，而與鋰電池相比，因為鈉的儲備量更豐富，且提取難度更低，因此理論上可以發(fā)展出更加具備性價比的電池，同時鈉離子電池無過放電特性，允許鈉離子電池放電到零伏，因此理論的電池密度可以與磷酸鐵鋰電池。簡單的說鈉電池可以理解成一種具備鋰電池原理的理論上可以提到傳統(tǒng)鉛酸電池應用場景的電池。
但鈉離子電池也存在比較致命的缺點——易燃性，由于大多數(shù)鈉離子電池都包含液體電解質(zhì)，因此易燃風險很高。
而固態(tài)鈉電池就是解決這個問題的關(guān)鍵。固態(tài)鈉電池通過使用鈉金屬作為負極以獲得更高的能量密度，與此同時也避免了鈉離子電池易燃的風險。最近，美國馬里蘭大學研究人員開發(fā)出一種固態(tài)鈉電池架構(gòu)，電池使用更穩(wěn)定的陶瓷電解質(zhì)，降低了易燃性風險同時，室溫下固態(tài)鈉-金屬循環(huán)率也收獲了不錯的表現(xiàn)?？偟脕碚f就是具有高離子導電性和優(yōu)異的化學和電化學穩(wěn)定性。
盡管從目前的研究來看，固體鈉電池并非是替代鋰電池的手段，但是可以確信的是，他同樣是可持續(xù)和更經(jīng)濟發(fā)展背景下，值得嘗試的重要能量存儲技術(shù)，也正因如此，其后續(xù)發(fā)展值得我們關(guān)注。
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