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钠电池为啥不是未来锂电池?钠根本不可能

作者:机械网
文章来源:本站

  钠是地球上仅次于锂的第二轻的金属元素,从元素周期表中来看,钠与锂属于同一族元素,它们的化学性质相似,因此理论上钠也可以像锂相同用来做电池。当然了,钠的原子半径比锂要大很多,因为钠原子比锂原子要多8个电子,所以自然长得很胖。一旦长胖,就会有很多麻烦,比如它不能像锂那样嵌入到石墨中,而且它比锂要重很多,使得单位质量的电池储能就要比锂少。

  但是,钠有一个优点钠元素在地球上的含量非常高,它在地球上的含量是锂的几千倍。我们吃的食盐里就有大量的钠,海水中也有非常多的钠。正因为含量十分丰富,所以钠比锂要便宜很多。在市场上,作为锂原料的碳酸锂价格每吨要几万元;而作为钠原料的氯化钠的价格每吨只要几千元。所以,作为电池来说,钠电池与锂离子电池相比的一个突出优点就是便宜,这关于产业化来说是一个非常核心的优势。因为产业界最关心的是成本。

  锂电池和钠电池的区别主要有: 1、电池内部电荷载体的不同,锂离子电池是通过锂离子在正负极之间移动、转换实现充放电的,而钠离子电池则是由钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移的,其实二者的工作原理是相同的。 2、两者离子半径不同,这半径差别导致钠离子电池的性能远远不及锂离子电池;锂离子的负极可以使石墨,但是钠离子几乎不能再石墨中脱嵌/嵌入,容量很小;其他碳材料经过处理最多可以达到差不多300多毫安时;离子在正极中的容量很小,只有一百多毫安时;钠离子在正负极中嵌入/脱嵌阻力很大,源于半径大;可逆性差,不可逆容量损失大。

  

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