鈉離子電池(Sodium-ion battery),是一種二次電池(充電電池),主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作,與鋰離子電池工作原理相似。
鈉離子電池的工作原理
鈉離子電池在充放電過程中,Na+在兩個電極之間往返嵌入和脫出:充電時,Na+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極;放電時則相反。新款18650鈉離子電池,借助了鈉離子轉移(而不是鋰離子)來存儲和釋放電能。
鈉離子電池的優(yōu)勢
研究人員將這種特定的材料定位商業(yè)機密,LITEN合作研究員指出:“其能量密度可與磷酸鐵鋰等鋰離子電池相匹敵”。
鈉離子電池使用的電極材料主要是鈉鹽,相較于鋰鹽而言儲量更豐富,價格更低廉。由于鈉離子比鋰離子更大,所以當對重量和能量密度要求不高時,鈉離子電池是一種劃算的替代品。 與鋰離子電池相比,鈉離子電池具有的優(yōu)勢有:
1、鈉鹽原材料儲量豐富,價格低廉,采用鐵錳鎳基正極材料相比較鋰離子電池三元正極材料,原料成本降低一半;
2、由于鈉鹽特性,允許使用低濃度電解液(同樣濃度電解液,鈉鹽電導率高于鋰電解液20%左右)降低成本;
3、鈉離子不與鋁形成合金,負極可采用鋁箔作為集流體,可以進一步降低成本8%左右,降低重量10%左右;
4、由于鈉離子電池無過放電特性,允許鈉離子電池放電到零伏。鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg,可與磷酸鐵鋰電池相媲美,但是其成本優(yōu)勢明顯,有望在大規(guī)模儲能中取代傳統(tǒng)鉛酸電池。
鈉離子電池研究最早開始于上世紀八十年代前后,早期被設計開發(fā)出來的電極材料如MoS2、TiS2以及NaxMO2電化學性能不理想,發(fā)展很緩慢。尋找合適的鈉離子電極材料是鈉離子儲能電池實現實際應用的關鍵之一。
2010年以來,根據鈉離子電池特點設計開發(fā)了一系列正負極材料,在容量和循環(huán)壽命方面有很大提升,如作為負極的硬碳材料、過渡金屬及其合金類化合物,作為正極的聚陰離子類、普魯士藍類、氧化物類材料,特別是層狀結構的NaxMO2(M= Fe、Mn、Co、V、Ti)及其二元、三元材料展現了很好的充放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。
(原標題:鈉離子電池是什么電池?鈉離子電池的工作原理和優(yōu)勢)
版權與免責聲明:
凡本站注明“來源:智能制造網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-智能制造網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本站授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:智能制造網”。違反上述聲明者,本站將追究其相關法律責任。
本站轉載并注明自其它來源(非智能制造網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點或和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如其他媒體、平臺或個人從本站轉載時,必須保留本站注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。如擅自篡改為“稿件來源:智能制造網”,本站將依法追究責任。
鑒于本站稿件來源廣泛、數量較多,如涉及作品內容、版權等問題,請與本站聯系并提供相關證明材料:聯系電話:0571-89719789;郵箱:1271141964@qq.com。