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什么是钠基电池?钠基电池和锂离子电池的区别

2023-01-12 来源:OFweek锂电网 浏览数:1

钠基电池是钠与一种叫做肌醇的化合物结合在一起的一种电池。2017年十月,由斯坦福大学的研究人员开发出来。这种新型电池里的钠与一种叫做肌醇的化合物结合在一起,这是一种在家用产品中常见的有机化合物,包括婴儿配方奶粉。正如钠的含量比锂要丰富得多,米糠醇很容易从米糠中提炼出来,也可以在玉米加工过程中产生的副产品中找到。

钠基电池主要原理

钠离子电池中,钠离子可附着在肌醇上,而肌醇是一种常见的化合物,可从米糠或玉米加工过程中的液体副产物中提取。钠离子和肌醇的新结合显着改善钠基电池的离子循环,使离子能更加有效地从阴极移动穿过电解质到磷阳极,继而出现更强的电流。

钠基和钾基电池面对的最大障碍之一是它们会更快地衰变和退化,且能量密度比锂离子电池更低。但情况并非总是如此。研究人员在研究了锂离子、钠离子和钾离子与硫化铁粒子的反应时发现:钠和钾与硫化铁在反应过程中更加稳定,这表明基于钠或钾的电池寿命可能比预期长得多。

钠基电池和锂离子电池的区别

1、电池内部电荷载体的不同,锂离子电池是通过锂离子在正负极之间移动、转换实现充放电的,而钠离子电池则是由钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移的,其实二者的工作原理是相同的。

2、两者离子半径不同,这半径差别导致钠离子电池的性能远远不及锂离子电池;锂离子的负极可以使石墨,但是钠离子几乎不能再石墨中脱嵌/嵌入,容量很小;其他碳材料经过处理最多可以达到差不多300多毫安时;离子在正极中的容量很小,只有一百多毫安时;钠离子在正负极中嵌入/脱嵌阻力很大,源于半径大;可逆性差,不可逆容量损失大。

目前,新能源汽车的技术核心在锂离子电池,不过现在有一种钠基电池,可以用更低的价格存储和最新锂离子电池相同的能量。材料价格占据电池价格的四分之一。锂离子电池发明至今已有25年,且一直占据着重要市场,但锂已变得越来越稀缺,且开采成本也越来越高。为此,科学家研究后发现,钠也能储存离子,且制造电池的成本更低,电量也更多。

虽然新型钠基电池可能永远无法满足电动车制造商的需要,但研究人员认为,它将有助于储存太阳能板和风力涡轮机等可持续能源所获得的能源。

 

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