為什麼很少有鈉離子電池?

時間 2021-05-31 00:40:57

1樓:xiaoboy

離子電池歸根結底還是有很多的問題,其中容量問題最為嚴重,儘管可以通過特斯拉方法各種並行,但是一定不是未來的發展方向。。。。。。目前來看,金屬-空氣電池很值得期待。

2樓:

Solid solution 充放電的P2結構正極,sodium titanates結構的負極,再加上solid electrolyte 也許會很有趣。

3樓:藍江水

扯這麼多幹啥啊,就是長得胖!

因為長得胖,單位質量的儲能就低!

因為長得胖,離子嵌入/脫出就困難!

因為長得胖,根本不被人看好,做的人就少!

不僅長得胖,電負性還不好!

死胖子,除了賤(便宜),你還有點啥好?

4樓:瓜不甜

首先,任何金屬離子電池(鋰離子電池,鈉離子電池,鎂離子電池)都屬於搖椅式電池,金屬離子通過電解液、隔膜在正負極之間運動,獲得電能。因為鋰是離子半徑最小的金屬離子(別和我說氫離子),這就使得鋰離子在搖椅式電池中有得天獨厚的優勢,最容易在各種框架物質中嵌入脫出,而不使得其發生形變。

其次,鋰的標準電極電勢是所有物質中最低的,好像超過3了。這也使得它做出來的電池具有較高的電壓。

最後,鋰比較輕,做出的電池自然也輕

前面所有的都是鋰做電池的優勢,目前除了鈉比鋰便宜以外,鈉離子電池在任何乙個方面都完敗鋰離子電池。鈉電想要應用,個人覺得在鋰價飆公升到一定程度之前沒有可能。

5樓:

之前去東京工業大學參觀的時候,在他們的化學系有乙個鈉離子電池研究所。據研究所的叔叔說(接待我們的是中中國人XD)鈉離子電池在技術上還有難題(就像排名第一的回答說的一樣),但是好像就是今年他們已經取得了進展,但是應用還不是很現實…還有鈉離子電池主要是做大容量的電池(說鈉離子電池與鋰離子電池相比會更便宜),就算廣泛運用了,對日常生活影響應該也不會很大。

6樓:

現在某些研究所已經在偏向研究鈉離子電池了,但是單純的鈉離子電池根本就沒有應用價值,其充放電容量和現在的鋰離子電池是不能比的。根本就就只能當做一次電池,充放電過程中不能脫嵌自如,而且還充不滿。但是由於現有鋰資源的匱乏,理論研究上在向鈉伸出魔爪,希望通過改性研究得到放點容量客觀的鈉離子電池。

7樓:豬蚤

基本上鈉離子電池就是鋰離子電池的換代版。

80年代鈉離子電池和鋰離子電池其實是同期發展的,但是由於鋰離子電池的效能實在是完爆鈉離子電池,所以鈉離子電池擱淺了。

先從材料開始說吧。

首先,傳統的鋰離子電池用石墨無法應用在鈉離子電池上,鈉離子半徑0.102nm,鋰離子半徑0.076nm,石墨材料在進行多次鈉離子脫嵌後會引起結構坍塌,導致無法再進行離子脫嵌,這就意味著電池無法繼續充放電。

目前鈉離子電池的負極備選材料有硬碳、合金、鈦化合物和第五族元素等等,都有能夠應對較大半徑的鈉離子脫嵌的支撐結構。但是鈉離子半徑又帶來另外乙個問題:一定可觀數量的鈉離子在進行脫嵌的時候會引起負極材料強烈的體積變化,這意味著又需要引入新的負極材料粘結劑……

另外鈉離子電池的正極材料也面臨著此類問題,不可能把鋰電池的正極材料簡單地把XX鋰更換為XX鈉就萬事大吉了,舉個簡單的例子吧,目前能夠投產商業化鈉離子電池的美國Aquion Energy公司的水系電解液鈉離子電池正極用的二氧化錳,匪夷所思是麼?另外一種大熱的正極材料是普魯士藍。

如果你覺得麻煩已經到此為止的話就太天真了,鈉離子電池還分為水系電解質、有機系電解質和固態電解質,這些電解質還要對應不同的正負極材料和隔膜組合,目前根據鈉離子電池的文獻和專利來看,克容量不是問題(動不動就500以上,上千的也不少),問題是迴圈壽命。

最後,還是拿Aquion的鈉離子電池舉例:放電初始電壓1.8V,終止電壓0.

5V,而且是一條大直線。這就意味著如果恆電流放電的話電池最終輸出功率會降到初始的30%,這要無比折騰BMS的設計人員。

如果只是比能量密度的問題,有機系鈉離子電池的成本是鋰離子電池的三分之一,更不用說更加便宜的水系鈉離子電池了,這麼大的利潤空間,比能量密度高又如何。

8樓:傅某

前段時間,日本國立產業技術綜合研究所(AIST)的大牛周豪慎教授來廈大做講座,提到鈉離子電池,他是這樣說的:

在鋰儲量用完前,鈉離子電池沒有機會。

這是從效能,價效比綜合考量後得出來的結論。

9樓:

目前鈉離子電池還處在研發階段。如阮之復興所說,本質上鈉離子電池也是一種搖椅電池,鈉離子在正負極之間來回穿梭,以達到可充放電的目的,大約有3.0V左右的電壓供用電器使用。

然而,每乙個電池品種的誕生到商業化都是漫長的,中間需要有很多重大的突破。例如鋰離子電池是上世紀90年代誕生的,雖然理念很好,但是如果沒有Goodenough在正極材料方面的重大貢獻問世,鋰離子電池也不能迅速取代鎳氫等電池流入市場,進入千家萬戶。因此,雖然鈉離子電池是乙個很好的創意,原料也很豐富,但是,其商業化還是需要重大的科學突破推動的。

目前鈉離子電池的效能和優勢還不足以驅使眾多商人們為之投資。

PS:說起Goodenough先生,真是肅然起敬,老先生的人生真是傳奇的一生:玩過哲學,搞過物理,開過飛機,後來能源危機,老先生又搞起了電化學,居然還有聲有色。

不得不說,Goodenough是鋰離子電池發展史上的乙個重要人物。祝他老人家長壽!

10樓:阮之復興

這要從鋰離子電池的原理說起。

和其它的電池不同,鋰離子電池裡沒有鋰的氧化還原反應。它是利用鋰離子在正負極之間遷移來達到充電與放電過程。這就要求正負極都有能夠儲存鋰離子的地方。

正極一般是鋰和其它金屬的氧化物比如磷酸鋰鐵,而負極最常用的材料是石墨。如果你還記得石墨的結構的話,它是一片片的蜂窩狀平面層層疊起來的。鋰離子可以塞進石墨層之間,和碳原子形成螯合體。

而且這個過程是可逆的。

如果把鋰離子替換成鈉離子,鈉離子比鋰多了8個電子,尺寸上就大了乙個級別。不但遷移速度慢,而且不容易像鋰那樣塞進石墨裡面。目前有用無定形碳作為鈉離子電池的負極,但是整體來講還是在研發階段。

為什麼有鋰離子電池,沒有氫離子電池?

我在等乙個擁抱 鈉離子電池鉀離子電池鎂離子電池氫離子電池鋰離子電池都有不過目前是鋰離子電池已經實現商業化,而且有能量密度高,可充電,環保等優勢,其它的電池處於科研中,一時半會還難以實現應用。以前也有鎳氫電池,鎳鈷電池,都是由於安全成本環保問題隨著技術的發展被鋰離子電池替代。 Yang Ha 有的啊,...

為什麼廚師很少有女性?

瞾引 不吹不黑,我自己也是女性。印象中做西餐的女主廚會比較常見。但中餐講究煙火氣,也就是大火快炒,讓食材在大鐵鍋裡不停翻滾。而且,飯店所配備的專業廚具大鐵鍋,和家庭做飯用的麥飯石不粘鍋完全不是乙個重量級。作為在家做飯也算相當專業,有口皆碑的女 主做飯的 親測飯店的大鐵鍋別說顛鍋了,倆手一起用力能拿起...

為什麼現在很少有人偷車?

潘鐸 說實話,偷車的目標和收益來看價效比是不是太低了,那麼大個東西,賣的話頂多也就是幾萬塊錢了,黑戶不好賣,而且沒準還裝了GPS,還不如偷手機划算吧。畢竟雖然幾百幾千但是目標小好出手產業鏈完全。從新聞上看現在小偷都有做筆記的了,不能小看人家。 轉益多師是汝師 因為能破解發動機電子防盜系統的人都是大神...