钠电池会取代锂电池吗?
近年来,由于锂资源逐渐短缺和成本增加,锂离子电池的发展受到了一些限制。作为潜在的替代品,化学机制相似、成本较低的钠离子电池发展迅速。今天,就让我们带您了解一下钠离子的历史和发展,以及它的优点。
历史:
钠离子电池于1807年由英国化学家兼发明家汉弗莱·戴维爵士发现,但实际开发发生在1970~1980年代之间。
然而,自20世纪90年代消费电池和动力电池对电池的要求集中在高能量密度和使用寿命以来,锂离子电池因其更好的性能而变得更加受欢迎,同时碳基材料如软碳和石墨的嵌锂性能较好,但嵌钠能力较弱。锂电池从技术成熟度层面较快进入产业化阶段,钠离子电池的发展一度陷入沉寂。直到2000年,硬碳负极材料的发现才为钠离子电池带来了转折点。到2010年左右,钠离子电池相关的学术研究迅速增加。
目前的发展:
2021年,宁德时代正式发布第一代钠离子电池。电芯能量密度达到160Wh/kg。常温充电15分钟,电量可达80%以上;在-20摄氏度的低温环境下,也具有90%以上的放电保持率。2023年是钠离子电池商业化元年。据不完全统计,目前国内拥有钠离子电池开发及相关技术的企业有20余家,包括汉能电池、宁德时代、欣旺达、山西华阳集团新能源有限公司、圣阳、中国伟大等。Wall、DOWSTONE、GEM、中国钠时代(CSIT)等。此外,还有Natron Energy、Faradion Limited、Northvolt等国际知名钠离子电池研发公司。
未来预测:
钠离子电池的主要需求来自低速电动汽车和储能领域。得益于新能源汽车和储能的快速发展,钠离子电池领域发展迅速。预计2026年全球钠离子电池需求量将达到116GWh。其中,储能应用占比最高,达到71.2%。到2030年,全球钠离子电池需求将增长至526GWh。
钠离子电池有哪些优点?
比锂离子电池安全得多。钠离子电池在过充、过放、短路、针刺等试验中不起火、不爆炸。在高温环境下易钝化、氧化,不自燃。
更低的花费。钠离子电池具有明显的成本优势。首先,钠离子的地壳丰度约为2.36%,远高于锂离子的0.002%。其次,钠离子化合物易于获取、稳定且价格低廉,是电池级碳酸锂价格的1/50。与锂离子电池相比,综合成本预计将比锂离子电池低30%。
超快充电。常温下,最快15分钟即可充电至80%。
优异的低温工作性能。钠离子电池的正常工作温度范围为-40℃-80℃,部分产品在-20℃时容量保持率可达88%,明显优于60-70℃的磷酸铁锂。%容量保持率。
不会过放:正极可放电至0V而不影响使用,使电池在储存和运输过程中更加安全。
那么,钠离子电池有一天会取代锂离子电池吗?现在你一定有自己的看法了。
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