你是否曾经想过,我们日常生活中常见的食盐,有一天会成为推动科技进步的关键元素?随着科技的发展,一种新型电池——钠离子电池,正在逐渐进入我们的视野。那么,钠离子电池究竟是什么?它又将如何改变我们的生活呢?
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钠离子电池是什么?
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钠离子电池的发展背景
锂是挥发性金属,易燃或爆炸。锂离子电池存在一定安全风险。
2. 钠离子电池展现的优势
钠相对稳定,制造更安全,回收更安全。
钠资源丰富,开采更容易,比锂便宜得多。钠在任何有海水或盐矿的地方都有可能被发现。
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钠离子电池的工作原理与分类
状态 | 说明 | 电流产生 |
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充电状态 | 钠离子(Na+)从正极材料脱嵌,经过电解液和隔膜嵌入到负极,使正极处于高电势的贫钠态,负极处于低电势的富钠态。电子的补偿电荷经过外电路供给到负极,使得正极发生氧化反应,负极发生还原反应,保证正/负极电荷平衡。 | 充电时钠离子(Na+)移动到负极,放电时钠离子(Na+)移动到正极。钠离子(Na+)的来回移动类似“摇椅”。这种移动过程使得电子在电路中流动,从而产生电流。 |
放电状态 | 钠离子(Na+)从负极材料中脱嵌,经过电解液和隔膜嵌入到正极,使正极处于富钠态,负极处于贫钠态。外电路中电子也随之移动来保持电荷平衡。 |
钠离子分类参见下表。
分类 | 材料体系 |
---|---|
钠硫电池 | 金属钠作为负极,非金属硫作为正极;β-AI203陶壳管同时充当电解质和隔膜 |
钠盐电池 | 钠盐电池是钠/金属氯化物电池,其正极为金属钠,负极为金属氯化物,电解质为β-AI203陶壳管和NaAICI4 熔融盐复合电解质 |
钠-空气电池 | 钠-空气电池以金属钠作为负极材料,空气中的氧气作为正极活性物质 |
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市场主流二次电池核心特征对比
类型 | 钠离子电池 | 铅酸电池 | 磷酸铁锂电池 | 三元锂电池 |
---|---|---|---|---|
能量密度(Wh/kg) | 120-160 | 40 | 150-200 | ▷160-350◁ |
循环寿命 | 高 | 极低 | 高 | 一般 |
热稳定性 | 优 | 优 | 优 | 较优 |
低温性能 | 优 | 差 | 一般 | 较优 |
快充性能 | 较优 | - | 一般 | 优 |
材料成本 | 低 | - | 一般 | 较高 |
环保情况 | 最优 | 铅污染 | 优 | 钴、镍污染 |
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钠离子电池的应用场景
你对钠离子电池有什么看法?你认为它会在哪些领域得到广泛应用?欢迎在评论区分享你的观点!
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