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電池技術改變生活 鈉電池或堪大用
2024年07月11日 13:44:12
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5933
電池的誕生為人類合理利用能源指引了新的方向，這無疑是具有里程碑意義的。而伴隨著電池技術的不斷發(fā)展，科技也隨之得到了推進，我們的生活也因此得到了改變。甚至直至今日，我們生活中很多習以為常的細節(jié)，已經離不開電池的幫助。
【化工儀器網 行業(yè)百態(tài)】電池的誕生為人類合理利用能源指引了新的方向，這無疑是具有里程碑意義的。而伴隨著電池技術的不斷發(fā)展，科技也隨之得到了推進，我們的生活也因此得到了改變。甚至直至今日，我們生活中很多習以為常的細節(jié)，已經離不開電池的幫助。
而在電池中，鋰電池又是非常特殊的一類電池。得益于其高能量密度、壽命長的優(yōu)點，以及可以反復充放電且充電快、放電穩(wěn)定的特質，被摜蛋應用于電子產品、電動車、儲能系統(tǒng)等領域。甚至從某種程度上來說，鋰電池技術直接影響了消費電子產業(yè)的發(fā)展以及電動汽車的普及。
但與此同時，鋰電池同樣存在許多問題，例如極端溫度下的穩(wěn)定性。而更重要的一點是鋰資源的儲備問題。盡管從整體上看，鋰在地殼中的豐度居第27位，是一種儲備豐富的資源，但是該數(shù)據(jù)只能反映其資源潛力。事實上，鋰資源的分布集中且不太均勻，目前全球已探明的鋰礦儲量約為1.12億噸，但其中約78%的儲量集中在智利、澳大利亞和阿根廷三國(并且這之中南美三角占比更大)。加上鋰資源還是以鹽湖、結晶巖、粘土等形式存在的，因此考慮開發(fā)成本和難度等多方面因素，實際可供我們開發(fā)的鋰其實十分有限。
與之相對的是日趨增長的使用需求。由于目前全球范圍內都在開發(fā)綠色能源產業(yè)，鋰電池作為重要的儲能載體，自然也被高度重視。鋰離子電池需求激增，也間接導致鋰的價格不斷攀升。形成了市場與技術之間的矛盾。相對的，尋找一種新的廉價且能快速充電的大容量電池成為目前該領域的一個重要發(fā)展需求。
其中鈉固態(tài)電池得到了高度關注。一方面鈉元素在地球上的儲量豐富，遠超過鋰元素，這使得鈉固態(tài)電池在原材料成本上具有顯著優(yōu)勢；另一方面，鈉固態(tài)電池采用固態(tài)電解質，理論上能夠解決傳統(tǒng)液態(tài)電池電解液泄漏、易燃易爆等安全問題，提高了電池的能量密度和循環(huán)壽命。但從實際開發(fā)的角度來說，固態(tài)電解質與電極的界面穩(wěn)定性、負極材料的研發(fā)、隨之產生的成本都成為了限制這個產業(yè)進一步突破的關鍵問題。
而就在最近，問題似乎出現(xiàn)了轉機，美國科學家研制出無陽極鈉固態(tài)電池，這一成果有助開發(fā)出廉價且能快速充電的大容量電池，以用于電動汽車和電網。
據(jù)悉，相關研究團隊采用了具有類似液體流動性的固體鋁粉來構建集電器，從而保證了電解質和集電器之間能夠良好的接觸，并且不會在放電過程中導致固體電解質界面堆積物，引起電池性能下降。并且，理論上來說，去除陽極并用鈉代替鋰能夠讓電池變成更加經濟環(huán)保(從生產層面開始)，也更加安全。
目前相關研究成果已經發(fā)表于《自然·能源》雜志，我們或許可以期待它能夠打開鈉電池進一步發(fā)展的可能，讓鈉電池進入我們的生活。
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