鋰離子電池和鈉離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-01 22:37
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鋰離子電池和鈉離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)。中國(guó)的電池主要用于三大行業(yè)，即電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能和消費(fèi)電子。圍繞這三個(gè)方向，近年來(lái)電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能發(fā)展迅速，主要是鋰離子電池。與鋰相比，鈉在自然界中廣泛存在，且相對(duì)容易獲得。然而，早期原型鈉離子電池具有性能低、壽命短的特點(diǎn)?，F(xiàn)在，鈉離子電池是一個(gè)很有前途的新方向。分析了鋰離子電池和鈉離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)。
鈉離子電池。JPG
鈉離子電池的工作原理及優(yōu)點(diǎn)
原理:在充放電過(guò)程中，鈉離子在兩個(gè)電極之間來(lái)回插入和退出。當(dāng)卸貨時(shí)，情況正好相反。
優(yōu)勢(shì):
(1)鈉鹽原料儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉。與鋰離子電池的三元正極材料相比，采用鐵、錳、鎳等正極材料，材料成本降低了一半。
(2)由于鈉鹽的特性，允許使用低濃度的電解液(與相同濃度的電解液，鈉鹽的電導(dǎo)率比鋰電解液高20%左右)來(lái)降低成本;
(3)鈉離子不與鋁形成合金，負(fù)極可用鋁箔作為收集液，可進(jìn)一步降低成本約8%，重量約10%;
(4)由于鈉離子電池沒(méi)有過(guò)放電特性，所以允許放電到零伏。鈉離子電池的能量密度大于100Wh/kg，與磷酸鐵鋰電池相當(dāng)，但成本優(yōu)勢(shì)明顯。它有望在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的鉛酸電池。
鋰離子電池和鈉離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)
1. 鋰離子電池是由鋰離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)和轉(zhuǎn)換來(lái)充放電，而鈉離子電池則是由鈉離子在正極和負(fù)極之間的嵌入和噴射來(lái)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。事實(shí)上，兩者的工作原理是一樣的。
2. 兩者的離子半徑不同，導(dǎo)致鈉離子電池的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋰離子電池;鋰離子的負(fù)極可以使石墨化，而鈉離子則很難在石墨中失活/嵌入，容量很小;其他碳材料的最大處理能力約為300毫安;正極離子的容量非常小，只有一百毫安多一點(diǎn);鈉離子在正負(fù)電極上的嵌入/去嵌入阻力很大，這是由于鈉離子的半徑較大?？赡嫘圆?，失去了不可逆能力。
我國(guó)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
鈉離子電池是一個(gè)新興的行業(yè)，可能需要更多的研究和開(kāi)發(fā)來(lái)綻放時(shí)間的玫瑰。目前，我國(guó)鈉電池產(chǎn)業(yè)化的步伐正在加快。2019年1月,自主研發(fā)的鈉離子電池由遼寧果河鈉電池有限公司,有限公司在鞍山最近進(jìn)入了大規(guī)模生產(chǎn)階段,和世界上第一個(gè)鈉離子電池生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn),預(yù)計(jì)年產(chǎn)值超過(guò)100億元后,大規(guī)模生產(chǎn)。
從行業(yè)的角度來(lái)看，鈉電池的產(chǎn)業(yè)化還處于初級(jí)階段，很多研究成果只在高校和研究機(jī)構(gòu)中流傳。要把它們真正付諸實(shí)施還需要一段時(shí)間。鈉電池和人工智能一樣，一開(kāi)始可能不被看好，但有朝一日它們可能會(huì)發(fā)生變異，并迅速成為行業(yè)的一件事。這是有可能的，所以鈉電池確實(shí)值得有遠(yuǎn)見(jiàn)的企業(yè)家和投資者密切關(guān)注。
鈉離子電池是未來(lái)儲(chǔ)能電池的重要發(fā)展方向之一。隨著鈉離子研發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鈉離子電池的商業(yè)化進(jìn)程將不斷加速。或許先進(jìn)布局領(lǐng)域有望在新能源電池領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。當(dāng)然，現(xiàn)在說(shuō)鈉離子電池將取代鋰電池還為時(shí)過(guò)早。
