江南一场技术革命正在上演,谁将“接棒”锂电池?—新闻—科学网

时间:2024-06-17 05:08:57 已阅读:77次

于Australia雅拉山谷中,一场电池技能革命正悄然上演。这里,钠离子电池为室第楼以及贸易企业提供不变的电力撑持,迈出可连续电池运用的主要一步。

锂电池险些依附一己之力成为影响人们糊口最广泛、最深远的科技之一,但其于出产以及收受接管历程中孕育发生的情况问题不容轻忽。

因而,固态电池、钠离子电池、锂硫电池等新技能问世了。一场全世界电池界的竞争正于火热举行中,愈来愈多科研职员、技能公司最先寻觅更自制、更环保的锂电池替换品,力争成为新一代的“电池之王”。

钠离子电池崭露头角

钠离子电池这位新晋“选手”正慢慢崭露头角。英国电池技能公司Faradion的钠离子电池已经经吸引了全世界能源公司的眼光,其首席履行官詹姆斯 奎因暗示:“钠是一种比锂更可连续的电池质料。”

钠活着界各地随处可见,提取时耗水量也更少。提取1吨锂需要的水是钠的682倍。钠电池于质料成本上也更具上风,例如,它可以接纳成本更低的铝箔替换铜箔。

Australia迪肯年夜学电子质料以及腐化科学主任玛丽亚 福赛斯暗示,从锂电池转向钠电池出产的成本会相称低。从打造的角度来看,现有的锂离子电池工场略加改造便可出产钠电池,这象征着可以或许迅速扩展钠电池出产范围。

不只云云,钠电池另有一个利益——保险。它可以或许被放电至零伏,于贮存以及运输历程中越发保险。较低的易燃危害使其成为更保险的选择。

然而,这位“新星”也出缺点,那就是能量密度低。对于在电动汽车打造商来讲,这可能会影响车辆的续航里程。锂电池的能量密度于150—220瓦时/公斤之间,而钠电池的能量密度规模为140—160瓦时/公斤。此外,钠电池于其寿命内只能维持很短的充电周期。今朝,钠电池的充电周期约为5000次,而磷酸铁锂电池则可到达8000次至10000次。

科学家正于起劲霸占这一难题。2023年,中国科学家以及项目师使用一种差别类型的电极实现了6000次轮回。

据英国播送公司报导,中国中科海钠科技义务有限公司于2019年推出了一个100千瓦时的储能发电站,证实了钠电池用在年夜范围储能的可行性。本年年头,该公司与江淮汽车旗下品牌钇为结合推出的钠电版电动车同样成功向用户批量交付。

固态电池带来厘革

固态电池以立异的固态电解质技能,为电池范畴带来了新的厘革。与传统的液体或者水性电解液差别,固态电池接纳固体电解质,有用降低了锂枝晶造成的危害。此外,固态电池不容易燃,还拥有更高的能量密度以及更快的充电速率,使其成为将来电池技能的无力候选者。

然而,固态电池的贸易化之路并不是一路顺风。美国芝加哥年夜学普利兹克份子项目学院的份子项目学传授雪莉 蒙指出,固态电池于扩展出产范围上可能面对较年夜应战,且打造成本今朝仍高在锂离子电池。不外,这一范畴的冲破正不停涌现。例如,Solid Power公司基在硫化物电解质的固态电池设计,已经揭示出比现代锂离子电池高50%-100%的能量密度。该公司规划到2028年其范围将扩展到每一年为80万辆电动汽车提供动力。

锂硫电池成为“新星”

锂硫电池作为新一代电池技能,依附其怪异的布局以及质料组合,成为可连续能源范畴的“新星”。锂硫电池于构成上与锂离子电池相似,但阴极质料接纳了地壳中含量富厚的硫,于开采历程中资源耗损较少,作为自然气加工以及石油精辟的副产物,它的供给也很广泛。

锂硫电池的能量密度高达锂离子电池的9倍,象征着它能孕育发生更高的功率。只管锂硫电池的充电威力尚待晋升,但其于电网存储等范畴的运用潜力已经被广泛承认。韩国LG Energy Solutions公司已经乐成试飞了一架由锂硫电池驱动的无人机,并规划到2027年批量出产强度为锂离子电池2倍的锂硫电池。德国电池草创公司Theion也于踊跃摸索将锂硫电池引入电动汽车市场的可能性。

可应战锂电池明星职位地方的新技能有许多,但今朝尚未一种电池类型可以或许成为替换锂离子电池的万能解决方案,多样化成长的电池技能才是人们所需要的。正如福赛斯所指出的,不需要改换所有电池中的锂,而是需要可以或许于适合之处部署适合的电池技能。

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