關(guān)于大規(guī)模儲能領(lǐng)域的重要補(bǔ)充技術(shù)的鈉離子電池

在生活中，你可能接觸過各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你可能并不知道它的一些組成部分，比如它可能含有的鈉離子電池，那么接下來讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)鈉離子電池。

鈉離子電池使用的電極材料主要是鈉鹽，相較于鋰鹽而言儲量更豐富，價(jià)格更低廉。由于鈉離子比鋰離子更大，所以當(dāng)對重量和能量密度要求不高時(shí)，鈉離子電池是一種劃算的替代品。

鈉和鋰屬于同一主族，許多物理和化學(xué)性質(zhì)相似，這也決定了鈉離子電池發(fā)展的可能性。與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：第一，原材料成本低，并且不使用高價(jià)的稀有金屬，例如鋰和鈷。鈉的最大優(yōu)點(diǎn)是它富含海水等資源，并且“取之不盡”。第二個(gè)是可以使用現(xiàn)有的生產(chǎn)過程。鈉離子電池的工作機(jī)理與鋰電池相同。電池公司現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備可以直接用于生產(chǎn)鈉離子電池，因?yàn)榛旧喜恍枰O(shè)備投資，因此每個(gè)公司都可以輕松地將其用作生產(chǎn)的替代電池。迄今為止，鈉離子電池發(fā)展面臨的最大問題是能量密度和功率密度低，這也是限制其未來商業(yè)應(yīng)用的最大問題。

必須找到鋰離子電池的替代或替代儲能技術(shù)。在這種情況下，具有與鋰離子電池相似的工作原理的鈉離子電池受到了研究人員的越來越多的關(guān)注。由于地殼中鈉資源的豐富儲備及其在全球范圍內(nèi)的廣泛分布，鈉離子電池具有大規(guī)模應(yīng)用的巨大潛力。因此，鈉離子電池可以作為鋰離子電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域的重要補(bǔ)充技術(shù)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和戰(zhàn)略意義。

但鈉電池是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，它可能還需要更多的研發(fā)才能綻放出時(shí)間的玫瑰。在目前的中國，鈉電池的產(chǎn)業(yè)化的步伐正在加速。2019年1月，位于鞍山的遼寧星空鈉電電池有限公司自主研發(fā)的鈉離子電池近日進(jìn)入量產(chǎn)階段，世界上首條鈉離子電池生產(chǎn)線投入運(yùn)行，預(yù)計(jì)規(guī)模化生產(chǎn)后年產(chǎn)值超過100億元。

對于鈉離子電池，對正極材料的研究可謂競爭激烈。陰極材料不僅是改善鈉離子電池性能的戰(zhàn)場，還是限制鈉離子電池成本的瓶頸。目前，關(guān)于鈉離子電池的層狀正極材料的研究很多，但大多數(shù)都含有過渡金屬鎳(Ni)或Co。Ni和Co是鋰離子電池正極材料中廣泛使用的元素，也用于鈉中離子電池。降低成本的空間是有限的，因此Ni和Co并不是鈉離子電池正極材料的首選元素。而且這些材料在空氣中不穩(wěn)定，容易吸收水或與水-氧氣(二氧化碳)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這無疑會增加材料的生產(chǎn)，運(yùn)輸和存儲成本，并會影響電池性能。

鈉離子電池的優(yōu)點(diǎn)大致如下：①鈉資源儲備豐富，分布均勻，成本低; ②鈉離子電池的工作原理與鋰離子電池相似，且多數(shù)與鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備兼容。鋁和鈉在低電位下不會發(fā)生合金化反應(yīng)。便宜的鋁箔可用于鈉離子電池正極和負(fù)極的集流體; ④在固態(tài)電池中，可以設(shè)計(jì)雙極電極并將其涂在同一鋁箔的兩面上?？椢镎?fù)極材料，定期堆疊此類極靴，以在單個(gè)電池中獲得更高的電壓，并節(jié)省其他惰性材料以增加體積能密度;

因此，從產(chǎn)業(yè)狀況的角度來看，目前鈉電池的產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段，許多研究成果只在大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)中流傳。實(shí)際實(shí)施它們需要一定的時(shí)間。一些研究人員甚至說，在地球上的鋰儲備用完之前，鈉離子電池根本沒有機(jī)會。鈉電池也可能像人工智能技術(shù)。他們一開始可能并不樂觀，只能在學(xué)術(shù)學(xué)校中流傳，但是也許有一天，它會突然發(fā)生變化并迅速進(jìn)入這個(gè)行業(yè)。這是很有可能的，因此，具有遠(yuǎn)見的企業(yè)家和投資者實(shí)際上應(yīng)該非常重視鈉電池。

相信通過閱讀上面的內(nèi)容，大家對鈉離子電池有了初步的了解，同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。