鈉離子電池與鋰離子電池哪個(gè)更好?

近日“鈉離子電池”(Sodium-ion  battery)的消息再次進(jìn)入我們的視野，在電池行業(yè)掀起又一波熱潮。有人說鈉電池是未來的希望，也有人說這是技術(shù)騙局。到底是怎么回事?鈉電池會取代現(xiàn)有的鋰離子和鋰聚合物電池嗎,鈉離子與鋰離子電池哪個(gè)更好呢，今天跟小編一起了解一下吧!

什么是鈉離子電池?

早在80年代，鈉離子電池的研究就已經(jīng)開始。早期設(shè)計(jì)開發(fā)的電極材料，如MoS2、TiS2、NaxMO2等，電化學(xué)性能較差，發(fā)展十分緩慢。

鈉離子電池是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鈉離子在正負(fù)極之間的運(yùn)動來工作，類似于鋰離子電池的工作原理。

剛才說了，鈉電池和鋰電池這兩年都沒有發(fā)現(xiàn)?？梢哉f這兩種電池在1980年代同樣流行，但由于種種原因，鈉電池逐漸淡出。提高人們的視力。

在元素周期表中，鈉和鋰是同族中最接近的金屬元素，它們的化學(xué)性質(zhì)非常相似。電池最外層使用的電子數(shù)量完全相同。鋰離子電池和鈉離子電池在充放電反應(yīng)中的承載能力也是一致的。

為什么“鈉電池”從直銷中消失了?是因?yàn)榧夹g(shù)不成熟嗎?

事實(shí)上，事實(shí)并非如此。鈉電池的技術(shù)原理早已成熟，當(dāng)時(shí)形成了完整的體系。這兩種電池技術(shù)都使用金屬離子作為電荷載體。在這個(gè)轉(zhuǎn)移過程中，電荷攜帶著金屬離子，在正負(fù)極之間轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)電池的充放電。從兩者的傳輸效率來看，由于充放電反應(yīng)攜帶的電量相同，所以傳輸效率也相同。

鈉電池的優(yōu)點(diǎn)

鈉離子電池使用的電極材料主要是鈉鹽，比鋰資源豐富，價(jià)格也便宜。由于鈉離子比鋰離子大，當(dāng)重量和能量密度要求不高時(shí)，鈉離子電池是一種經(jīng)濟(jì)高效的替代品。與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、鈉鹽原料儲備豐富，價(jià)格低廉。與鋰離子電池三元正極材料相比，采用鐵錳鎳基正極材料，原材料成本降低一半;

2、由于鈉鹽的特性，允許使用低濃度電解液(同樣濃度的電解液，鈉鹽的電導(dǎo)率比鋰電解液高20%左右)，降低成本;

3、鈉離子不與鋁形成合金，可采用鋁箔作為負(fù)極集流體，可進(jìn)一步降低成本8%左右，重量減輕10%左右;

4、由于鈉離子電池沒有過放電特性，所以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，但成本優(yōu)勢明顯，有望在大規(guī)模儲能中替代傳統(tǒng)鉛酸電池。

目前，新能源汽車的主要成本來源之一是電池。鈉離子電池的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)與成本有關(guān)。可以看出，未來有望降低新能源汽車整體成本，但其劣勢也非常明顯：能量密度低。

能量密度：鈉電池與鋰電池對比

就鈉離子和鋰離子的體積和質(zhì)量而言，在相同重量下，鈉離子的體積是鋰離子的三倍以上，即鈉離子的直徑更大，能量密度遠(yuǎn)低于鋰電池。

從我們在網(wǎng)上看到的數(shù)據(jù)來看，目前鈉離子電池的能量密度在80~100Wh/kg左右。2017年研制出150Wh/kg鈉離子電池。近期采用了各種空間壓縮方案，針對新能源汽車方案的鈉鋰電池串并聯(lián)混合設(shè)計(jì)，成功將電池能量密度拯救到160Wh/kg左右。老實(shí)說，它可以與磷酸相提并論。磷酸鐵鋰電池(LiFePO4)具有可比性，有望在儲能領(lǐng)域取代鉛酸電池市場。

盡管如此，鋰離子電池可以比鈉離子電池具有更高的能量密度，并且更小、更輕。這就是鈉電池本質(zhì)上不如鋰電池的地方。

鋰聚合物電池的優(yōu)點(diǎn)

1、能量密度：相比之下，格瑞普的鋰聚合物電池單次能量密度達(dá)到了268Wh/kg，其三元鋰電池(NMC811)達(dá)到了275Wh/kg。次數(shù)達(dá)到了500次的水平。

2、超快充電技術(shù)：在鈉電池的技術(shù)突破方面，在充電方面，鈉離子電池在常溫下僅需15分鐘即可充電至80%以上。以目前格瑞普的鋰電池技術(shù)，聚合物鋰電池也可以達(dá)到高達(dá)5C的超快充電水平，與鈉電池的充電時(shí)間不一樣，而高倍率磷酸鐵鋰電池則可以約 20 分鐘即可充滿電。超過80%根本不是問題。

3、形狀自由度：此外，軟包層壓工藝制成的聚合物鋰電池在重量、形狀和尺寸方面具有優(yōu)勢。例如，形狀可以制成各種形狀。它也被稱為“異形電池”。)”。

從目前的市場情況來看，鈉電池的實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)不如鋰電池，而且由于市場導(dǎo)向，鈉電池落后于鋰電池，缺乏成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。初始成本遠(yuǎn)高于鋰電池。

結(jié)論：鈉離子電池與鋰離子電池哪個(gè)更好

對比這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，鈉電池確實(shí)有著巨大的市場，而且隨著新能源汽車和儲能行業(yè)的普及，有望取代傳統(tǒng)的鉛酸電池市場。鈷、鎳、碳酸鋰價(jià)格不斷上漲。在不斷上漲的市場行情下，鈉鹽可以說是一大優(yōu)勢。但我們不能否定鋰電池的特點(diǎn)和優(yōu)勢。至少在未來30到50年，鋰電池可能仍然是無人機(jī)、智能穿戴、醫(yī)療和工業(yè)等行業(yè)的主流電池之一。

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