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钠电池会代替锂离子吗？

时间：2022-04-06 20:16:11 来源：

尽管其他所有人都在担心廉价的石油和电动汽车的未来，但钠电池正逐渐成为主流。锂离子技术的挑战者已经存在了一段时间，但也受到一些固有问题的困扰。现在，太平洋西北国家实验室和华盛顿州立大学的研究人员已经解决了其中一个问题。

钠电池的问题在于其容量有限。

电池容量是任何电池开发商的重中之重，尤其是在电动汽车领域，汽车对买家的吸引力在很大程度上取决于其续航里程，而续航里程又取决于汽车的电池容量。但是，与所有事物一样，这是一个折衷方案。容量越大，电池以及汽车的价格越高。这就是寻找替代昂贵锂离子电池的紧迫性的原因。

钠电池无疑比锂离子便宜。在有盐水的任何地方都可以找到大量的钠。同时，锂的供应限于世界上的一些地方。

然后是钴的问题，这是一个根本性的问题（世界上大多数供应集中在一个国家刚果民主共和国），这是一个道德的问题，因为刚果民主共和国在其钴矿中以童工闻名。钠电池通过完全不使用元素来消除锂问题。他们仍然使用钴。

现在，根据由WSU教授林岳赫和PNNL研究科学家李小林带领的研究小组的研究，钠电池的容量可与锂离子电池媲美。更重要的是，其电池的耐用性也比以前的尝试要好得多，经过1,000次充电-充电循环后，电池的容量仍可保留80％。

科学家所做的是制造更好的阴极，以防止钠晶体的堆积，这会干扰充电过程并最终导致电池死亡，从而损害以前的钠电池的性能。但是他们还为电池制造了一种更咸的液体电解质：它比以前的电池具有更多的钠离子，以改善与阴极的相互作用。

而且有效。

林教授在《科学日报》对新闻的评论中说：“我们的研究揭示了阴极结构演变与与电解质的表面相互作用之间的本质联系。”“这些是有报道的具有分层阴极的钠离子电池的最佳结果，表明这是一种可行的技术，可以与锂离子电池媲美。”

钠电池无疑是一种可行的技术：在过去的两年中，有几项研究报告了使用这种电池解决潜在的主要问题的方法，包括昂贵的材料，钠离子中较大的离子大小以及不同的化学性质，这使得更换它具有挑战性。用于锂，而不会显着影响电池的性能。

现在，WSU和PNNL的科学家将目光投向了钴。“这项工作为开发实用的钠离子电池铺平了道路，我们从阴极电解质相互作用中获得的基本见解揭示了我们将如何开发钠离子电池以及未来的无钴或低钴阴极材料。其他类型的电池化学方法。”其中一位主要作者宋俊华说。“如果我们找到锂和钴的可行替代品，那么钠离子电池将真正与锂离子电池竞争。而且，那将改变游戏规则。”

根据凯恩能源研究顾问公司的数据，明年的电动汽车销量可能会增长36％。这意味着超过300万辆电动汽车，创历史新高。现在，这超过300万辆电动汽车都将配备锂离子电池。但是从现在开始的几年内，许多电动汽车可能会配备其他，更便宜，但同样可靠的电池，这些电池是由地球上最丰富的元素之一制成的：钠。


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