鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年03月26日
鈉離子電池能趕上鋰離子電池嗎?
據(jù)悉,Phillips66能源研究與創(chuàng)新副總裁AnnOglesby表示:我們有世界一流的研究團隊正在研究各種能源生產(chǎn)和存儲技術(shù),這些技術(shù)可幫助滿足世界不斷上升的能源需求,同時推進低碳未來。我們很高興將部分資源與Faradion一起發(fā)揮用途,因為Faradion致力于使用高性能陽極材料,并將改變游戲規(guī)則的技術(shù)推向市場。
其中,碳是首選的電池陽極材料,這也是Phillips66選擇法拉第的原因。根據(jù)德國德累斯頓的亥姆霍茲科研中心(HZDR)領(lǐng)導(dǎo)的德俄工作小組所發(fā)表的報告,納米碳有助于改善目前電池的石墨陽極無法讓足夠的鈉駐留的問題。
就像報告指出的,采用超薄碳材料雙層石墨烯,可以在陽極中儲存比石墨更多的鈉離子。假如未來能置換現(xiàn)在常用的石墨陽極,將石墨烯電極裝設(shè)在鋰離子電池中,能顯著提升電池容量。
我們了解,目前汽車行業(yè)應(yīng)用的都是鋰離子電池,而且,之前由于研究投入太少,目前鈉離子電池的性能仍比鋰離子電池落后約20年。不過,與其他儲能技術(shù)相比,鈉離子電池技術(shù)有一個固有優(yōu)勢,因為其采用的是低成本、可持續(xù)且廣泛可用的材料,不含鈷,鋰和銅,電池具有更高的安全性以及更好的熱穩(wěn)定性,算是一種安全、可持續(xù)、成本效益良好的高性能技術(shù)。
實際上,從化學(xué)屬性來說,鋰和鈉這兩種堿金屬擁有非常相似的化學(xué)特性。而鈉的取得更為容易,價格也會相對低廉。此外,鈉離子技術(shù)制作負(fù)極無需稀有的鋰鹽,只要食用鹽便足夠。高性能的陽極可以使用褐煤、木材和其他生物質(zhì)制成。生產(chǎn)過程中也不要鈷或類似的稀有物質(zhì)。
由于鋰(相關(guān)于鈉)和鈷資源的稀有,全球的研究人員們一直在尋找新的替代辦法,包括固態(tài)電池。中科海鈉CEO唐堃就說過,地球上的鋰資源大概有不到7000萬噸,而鈉的存量大概比鋰大三個數(shù)量級,在整個地球的元素豐度中占2.3%,可謂取之不盡用之不竭。
去年,鈉離子電池的研發(fā)出現(xiàn)了一些突破性的進展。比如,根據(jù)一份去年五月份發(fā)表的報告,一顆由韓國研發(fā)的鈉離子電池在經(jīng)過約500次完整充電循環(huán)后,其電池容量才下降至原先的80%。
此外,由一個美中研究小組開發(fā)的另一種電池,在相同的電池容量下約能完成450次充電。而一個我國團隊制作的鈉離子電池雖然容量較小,但在經(jīng)過1200次12分鐘快充后,還留存70%的電池容量。
回頭來說Faradion。2015年,它與WilliamsAdvancedEngineering公司以及牛津大學(xué)合作展示了全球首款鈉電池驅(qū)動的電動汽車,一款電動自行車的演示器。法拉第的知識產(chǎn)權(quán)組合非常全面,包括各種專利系列,重點關(guān)注于電芯材料、電芯基礎(chǔ)設(shè)施、電池組設(shè)計、安全性以及交通技術(shù)。
關(guān)于此次合作,F(xiàn)aradion首席執(zhí)行官JamesQuinn表示:此次合作協(xié)議將Phillips66在硬碳陽極材料方面的優(yōu)勢與Faradion的鈉離子技術(shù)相結(jié)合,以打造下一代高性能、可持續(xù)的儲能技術(shù)。
他還表示,我們的目標(biāo)是進一步加速Faradion安全、低成本的鈉離子能源技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)化。我們期待Phillips66能夠為Faradion快速擴大電池市場份額供應(yīng)支持,并共同為全球能源市場的轉(zhuǎn)型做出貢獻。
令人欣喜的是,鈉離子電池已不再只是一個理論概念。相關(guān)技術(shù)的突破似乎已近在眼前。國際領(lǐng)域加碼鈉離子電池研發(fā),也帶動了原先的一潭死水。2020年,美國能源部明確將鈉離子電池作為儲能電池的發(fā)展體系;歐盟儲能計劃電池2030項目將鈉離子電池列在非鋰離子電池體系的首位。
當(dāng)然,距離鈉離子電池技術(shù)的完備、進行量產(chǎn)并用于電動汽車或手機上,還要一段時間。不過一旦時機成熟,由于技術(shù)相似,將生產(chǎn)線從鋰離子電池轉(zhuǎn)為鈉離子電池,成本應(yīng)該不會太高。我們也期待這天的到來。