这种材料会杀死锂离子电池吗？

时间：2022-02-19 18:16:13 来源：

钠比锂丰富得多，正在扩大其在电池领域的名声。日本大学的一项新研究表明，钠化合物可以相对容易地替代电池中的锂。

由名古屋工业大学的研究人员进行的这项研究发现了一种解决锂与钠交换的主要障碍的方法：钠中离子的尺寸较大以及其化学性质不同。他们通过找到一种钠化合物来实现这一目的，该钠化合物显示出与电池使用兼容的晶体结构，并具有良好的电结构和电化学性能。该化合物产生的充电时间比锂离子电池短，并且电池寿命可能更长。

听起来可能如此之大，研究人员却遇到了一个挑战：化合物Na2V3O7在充电过程的最后阶段开始恶化，这代表了其理论储能能力的最高上限为50％。根据主要作者Naoto Tanibata的说法，该研究小组现在将专注于克服这一障碍。

但是，钠电池还不是全部处于实验室开发阶段。钠的吸引力（廉价，丰富且具有适合电池的化学性质）一直在增长，并且已经在运作一些项目。

去年，卧龙岗澳大利亚大学的科学家宣布，他们已经解决了钠电池的一个问题，这种问题使钠电池的生产成本过高，即除了钠本身之外，这种装置还使用了许多其他材料。这些材料中的一些对空气敏感，这使得制造足够便宜的电池以使其在商业上可行并确保一定水平的性能成为挑战。

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卧龙岗大学的研究人员通过开发对空气不敏感的材料解决了这一问题之后，他们在悉尼的污水泵站启动了钠离子电池试点项目。钠电池尚未交付给该项目，该项目还具有用于发电的太阳能电池板，因此其性能尚未在实际条件下进行测试。

但是，据钠电池研究人员称，这些电池最适合固定式储能装置：钠电池的能量密度往往较低，这意味着它们尚未发展到足以与锂离子电池竞争的规模。但是，在储能中，它们的体积可能不如汽车电池或消费电子产品那么重要，因此它们可能会真正引起轰动。

即便如此，钠电池正在成为研究的热点，以寻求消除更大程度地采用钠电池的主要障碍。去年，伯明翰大学的一个研究小组与澳大利亚和日本的科学家一起解决了钠电池的问题，提出了锂电池中使用的石墨阳极的替代品，但由于较大的钠离子不能移动，因此钠电池存在问题石墨碳层之间。伯明翰大学的研究人员根据超级计算机的计算，用磷代替了石墨，从而成功实现了载流子容量的七倍，该容量是具有石墨阳极的电池的七倍。

随着世界逐渐意识到，随着我们转向更多可再生能源和更少化石燃料能源，在未来几年中将需要大量的储能能力，这些成就的意义将是巨大的。钠电池似乎与锂离子技术一样享有盛名，并且可以大大促进储能能力的建设，这反过来将有利于更多的可再生能源的采用，因为这将解决间歇性问题。

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