什么是鈉離子電池？鈉離子電池的前世今生
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-08 09:32
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認(rèn)識(shí)鈉離子電池，首先要知道堿金屬。按照百度百科的解釋，堿金屬是指在元素周期表中ⅠA族除氫(H)外的六個(gè)金屬元素，即鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)和鈁(Fr)，而鈉和鋰都是堿金屬。由于二者的化學(xué)性質(zhì)相似，在鋰離子電池占據(jù)電動(dòng)汽車市場(chǎng)主導(dǎo)地位的今天，鈉離子電池的問世應(yīng)該算不上是稀奇事。
早期的鈉離子電池主要以Na/S為主，即鈉硫電池，化學(xué)反應(yīng)式為：
2Na+xS=Na2Sx
鈉硫電池中的電解質(zhì)是熔融狀態(tài)的鈉，所以要求運(yùn)行溫度達(dá)到300度以上。一些業(yè)內(nèi)人士介紹，僅鈉硫電池的預(yù)熱就需要三天時(shí)間。
另外，鈉硫電池的安全性偏低。鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，熔融狀態(tài)的金屬鈉遇到空氣或水都會(huì)劇烈反應(yīng)，鈉硫電池導(dǎo)致的火災(zāi)通常只能用沙子覆蓋撲滅，但在清理燃燒灰燼時(shí)，鈉一旦接觸空氣又會(huì)死灰復(fù)燃。這是鈉硫電池?zé)o法大規(guī)模推廣的原因之一。
常溫下鈉離子電池的研究，可以追溯到上世紀(jì)80年代，但是由于正負(fù)極材料難以匹配，鈉離子電池的研究一度停滯不前。
進(jìn)入21世紀(jì)，新能源行業(yè)的興起帶活了上游產(chǎn)業(yè)，各種新興電池技術(shù)開始冒尖，常溫鈉離子電池也獲得了新生。這一時(shí)期，鈉離子相關(guān)的論文發(fā)表數(shù)量和新聞報(bào)道數(shù)量顯著增加——鈉離子電池開始獲得更多人的關(guān)注。
鈉離子電池能套用鋰離子電池的結(jié)構(gòu)嗎?
討論常溫下鈉離子電池的研究，不得不提到鋰離子電池，因?yàn)槎叩墓ぷ髟硎窒嗨疲囯x子電池已經(jīng)在電動(dòng)汽車市場(chǎng)上大獲成功。
鈉離子電池和鋰離子電池都屬于濃差電池。濃差電池是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生電勢(shì)的電池，具體到鈉離子電池上，在充放電過程中，鈉離子不停脫、嵌于正、負(fù)極，在隔膜兩側(cè)形成濃度差，進(jìn)而產(chǎn)生電勢(shì)。打個(gè)比方，鈉離子電池中電勢(shì)產(chǎn)生的過程，就像是離子要鉆到電極的“洞”里的過程。鋰離子電池也是如此。
