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  • 低溫磷酸3.2V 20Ah
    低溫18650 3350mAh
    低溫26650 3300mAh
    20年專注鋰電池定制

    替代鋰電池?鈉電池還需"穿越"一段悠長隧道

    鉅大LARGE  |  點擊量:35次  |  2022年06月30日  

    摘要
    眾所周知,鋰離子是手機、筆記本電腦和汽車電池中的活性成分。但考慮到鋰的成本較高,研究人員們一直在尋找另一種更為豐富的元素來替代它。隨后,一些初創公司和老牌企業將鈉離子視作活性成分以開發充

    眾所周知,鋰離子是手機、筆記本電腦和汽車電池中的活性成分。但考慮到鋰的成本較高,研究人員們一直在尋找另一種更為豐富的元素來替代它。


    隨后,一些初創公司和老牌公司將鈉離子視作活性成分以開發充電電池,鈉是鋰在元素周期表上的"鄰居"。


    除了鈉的易得性之外,它還有其他幾個重要的特性-其中最重要的是它的耐火性。"當然,它還可以存儲和鋰電池相當的能量,這是個不錯的選擇。"斯坦福大學研究鈉電池的MinahLee說。


    如今,許多公司正在開發鈉電池,其最終目標是取代鋰電池。法國國家科學研究中心(CNRS)最近就宣布成立了一家坐落于亞眠的創業公司Tiamat,該公司將在2020年開發鈉電池并向市場推出。CNRS表示,它會被設計成18650那樣的尺寸型號。

    低溫磷酸鐵鋰電池3.2V 20A
    -20℃充電,-40℃ 3C放電容量≥70%

    充電溫度:-20~45℃
    -放電溫度:-40~+55℃
    -40℃支持最大放電倍率:3C
    -40℃ 3C放電容量保持率≥70%

    還有一家名為Aquion的美國創業公司,它以高容量海水電池儲存能源為核心,BillGates和KleinerPerkins起初為它出資1.9億美元。不過,這家公司隨后的發展甚至走上面對破產的窘境,在七月份,JulineTitansLCC以916萬美元將其收購。


    和此同時,一些大學的研究人員現在正集中研究將電池中的鋰元素換成鈉元素??茖W工作者的優勢在于,他們可以使用大型儀器(如加速器)來研究陽極材料及其功能。


    "我們可以清楚地了解鈉的實際去向——無論是在細微的原子層面(如何和其他原子結合)還是更宏觀層面——以及電極粒子吸收鈉離子時它所出現的變化。"斯坦福大學負責SLAC國家加速器實驗室的研究員MichaelToney是其中之一。


    不過,在學界和公司紛紛做出研究嘗試之際,電力公司和汽車電力系統制造商對鈉電池的認可度卻不高。它們更愿意堅持使用鋰電池。"鋰電池技術現在的成本在各種市場上都非常具有競爭力,"DosimaResearch的電池專家DavidSnydacker解釋,"所以,新的鈉電池要想獲得成功,它不僅要先和傳統技術競爭,還必須和鋰電池競爭,這是一個很高的要求。"


    鈉電池一個尚未解決的問題是找到或創造一個高容量陽極,即電池的負極。比較符合要求的一種材料是硬碳,它允許在原子間的空間中存儲鈉離子。"鋰電池使用的是石墨,但這不適用于鈉離子,"Toney說,"但我們使用了硬碳,盡管這不是最理想的,也沒人真正了解這種材料。"

    低溫高能量密度18650 3350mAh
    -40℃ 0.5C放電容量≥60%

    充電溫度:0~45℃
    放電溫度:-40~+55℃
    比能量:240Wh/kg
    -40℃放電容量保持率:0.5C放電容量≥60%

    可擴展性是硬碳的一個重要特點。"我們可以重新調整不同尺寸的電池,這種電極材料的重點是其可持續性。它以生物量為基礎,所以假如用量更大的話,你可以物盡其用。"Lee說道。


    而為了尋求市場的認可,另一個決定因素是可以用現有工業生產線來生產鈉電池。"對鈉電池的處理方式應該和鋰電池的非常相似。"


    所以,鈉電池可能會從現有生產線中誕生,但問題是要等到什么時候?一種設想是鈉電池實際上是很經濟性的,但這種觀點現在依然沒有定論。


    和Tiamat相關的研究人員雖然已經將2020年作為投入生產的最后期限,但他們是否會達到這一目標還有待觀察。法國亞眠大學的MathieuMorcrette坦承,"還有很多工作要做,我們還沒有達到目標。"


    另外,鈉比鋰更便宜的說法在一開始至少也并不成立。Snydacker表示:"鈉的價格確實比鋰更便宜,在不使用鋰的情況下,成本可以降低5%到10%,但是其余的成本將會相當昂貴。但他對未來是樂觀的。


    "對鈉電池技術而言,在長長的隧道盡頭會有一道光亮,"他說,"一旦所有的投資到位,就會有一個價格合理的優質產品誕生。新電池技術面對的重要挑戰并不是制造工藝難以開發和建設,而是和那些經過深入研究和打磨的技術相比,新電池技術無論是在性能還是成本方面,從根本上都不占優。"

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