钠离子电池会取代锂电池目前的地位吗?还要看具体情况!

2019-11-21      1016 次浏览

锂电池也会被时代淘汰吗?要回答这个问题,还需要看看锂电池的竞争对手钠电池到底行不行。


锂电池的现状


自从40年前,约翰.古迪纳夫(JohnBGoodenough)发明锂电池以来,锂电池变得越来越重要,它已经成为智能手机与电动汽车的标配。在国内也涌现了很多与锂相关的明星企业,比如做锂电池的宁德时代,比如提供锂矿资源的赣锋锂业。


但是锂资源在地球上十分稀少,在未来,锂资源也面临着像石油资源一样的枯竭危险。


而且提取锂的工艺也比较复杂,从盐湖里提取锂,需要用到萃取或者电渗析膜分离等技术,工艺繁琐而且成本较高。


从1980年出现钴酸锂电池技术,到1982年出现锰酸锂技术,到1991年索尼推出第一款商用锂电池,再到1997年提出磷酸铁锂技术,此后的20年再没有新的锂电技术出现,锂电池本身也开始面临着增长的极限,尤其是使用寿命与能量密度的提高越来越困难,所以寻找新的替代技术有了天然的需求。


有没有锂电池替代产品呢?


也许是有的,那就是钠离子电池。


钠离子电池为什么有可能取代锂电池?


钠是地球上仅次于锂的第二轻的金属元素,从元素周期表中来看,钠与锂属于同一族元素,它们的化学性质相似,因此理论上钠也可以像锂一样用来做电池。当然了,钠的原子半径比锂要大很多,因为钠原子比锂原子要多8个电子,所以自然长得很胖。一旦长胖,就会有很多麻烦,比如它不能像锂那样嵌入到石墨中,而且它比锂要重很多,使得单位质量的电池储能就要比锂少。


但是,钠有一个优点——钠元素在地球上的含量非常高,它在地球上的含量是锂的几千倍。我们吃的食盐里就有大量的钠,海水中也有非常多的钠。正因为含量十分丰富,所以钠比锂要便宜很多。在市场上,作为锂原料的碳酸锂价格每吨需要几万元;而作为钠原料的氯化钠的价格每吨只要几千元。所以,作为电池来说,钠电池与锂电池相比的一个突出优点就是便宜,这对于产业化来说是一个非常核心的优势。因为产业界最关心的是成本。


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