鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:5126次 | 2020年10月10日
鈉離子電池原理是什么
鈉離子電池(Sodium-ionbattery),是一種二次電池(充電電池),重要依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作,與鋰離子電池工作原理相似。
在充放電過程中,Na+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫出:充電時(shí),Na+從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極;放電時(shí)則相反。新款18650鈉離子電池,借助了鈉離子轉(zhuǎn)移(而不是鋰離子)來(lái)存儲(chǔ)和釋放電能。
研究人員將這種特定的材料定位商業(yè)機(jī)密,LITEN合作研究員LoïcSimonin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重要是鈉鹽,相較于鋰鹽而言儲(chǔ)量更豐富,價(jià)格更低廉。由于鈉離子比鋰離子更大,所以當(dāng)對(duì)重量和能量密度要求不高時(shí),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(shì)有:(1)鈉鹽原材料儲(chǔ)量豐富,價(jià)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(dǎo)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(fù)極可采用鋁箔作為集流體,可以進(jìn)一步降低成本8%左右,降低重量10%左右;(4)由于鈉離子電池?zé)o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,可與磷酸鐵鋰離子電池相媲美,但是其成本優(yōu)勢(shì)明顯,有望在大規(guī)模儲(chǔ)能中取代傳統(tǒng)鉛酸電池。