鈉離子電池與鋰離子電池的對(duì)比區(qū)別有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-12 09:15
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在尋找鋰電池替代品方面,科學(xué)家們一直在努力,現(xiàn)在,鈉離子電池成為一個(gè)新的有前景落地的方向。鋰離子電池現(xiàn)在可謂是風(fēng)頭正勁，集萬(wàn)千寵愛于一身，但是在這熱鬧之下，一場(chǎng)危機(jī)正在醞釀，鋰離子電池的近親——鈉離子電池正在醞釀奪權(quán)。
鈉離子電池：鈉離子電池是一種二次電池（充電電池），主要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作，與鋰離子電池工作原理相似。在充放電過程中，Na+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫出：充電時(shí)，Na+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極；放電時(shí)則相反。
鈉離子電池最主要的特征就是利用Na+代替了價(jià)格昂貴的Li+，因此正極材料、負(fù)極材料和電解液等都要做相應(yīng)的改變，適應(yīng)Na離子電池。相比于鋰元素，鈉元素在地殼中的儲(chǔ)藏量十分豐富，獲得Na元素的方法也十分簡(jiǎn)單，因此相比于鋰離子電池，鈉離子電池在成本上將更加具有優(yōu)勢(shì)。
目前鈉離子電池最大的難點(diǎn)是尋找一款穩(wěn)定的鈉離子電池負(fù)極材料，傳統(tǒng)的鋰離子電池負(fù)極材料——石墨，能夠與Li結(jié)合，形成LiC6結(jié)構(gòu)的化合物，理論比容量為372mAh/g，但是石墨僅能儲(chǔ)存十分有限的Na離子，這可能是由于Na會(huì)首先在石墨表面形成鍍層，而不是與石墨形成化合物。
鈉離子電池雖然能量密度不及鋰離子電池，但是由于Na資源豐富，且十分容易獲得，加之目前碳酸鋰價(jià)格高漲，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，Na離子電池仍然具有十分廣泛的應(yīng)用前景，在一些對(duì)能量密度要求不高的領(lǐng)域，例如電網(wǎng)儲(chǔ)能、調(diào)峰，風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能等方面還是具有應(yīng)用前景的。
首先，與鋰相比，鈉具有相似的理化性質(zhì)，且儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉；
其次，原理上，鈉離子電池的充電時(shí)間可以縮短到鋰離子電池的1/5；
第三，由于鈉鹽特性，允許使用低濃度電解液，可降低成本；
第四，鈉離子不與鋁形成合金，負(fù)極可采用鋁箔作為集流體，可降低成本和電池重量。
據(jù)了解，目前鈉離子電池的能量密度只能達(dá)到120瓦時(shí)/公斤。所以，在能量密度這一技術(shù)指標(biāo)上，鈉離子電池還不能與鋰離子電池相提并論，因?yàn)殇囯姵氐哪芰棵芏?00瓦時(shí)/公斤以上。
從能量密度的角度來說，現(xiàn)在的鈉離子電池只能達(dá)到鋰電池的一半以下，因此鈉離子電池目前只能用在低速電動(dòng)車、電動(dòng)船、家庭儲(chǔ)能等對(duì)能量密度要求較低的領(lǐng)域，目前還不能用鈉電池做出高速電動(dòng)汽車。
