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鋰電池未來或被取代?多種元素前景光明,國產新能源迎來突破

2021-12-10 11:17:23 火花視頻

多年來,隨著電動車市場的不斷擴大,鋰電池利用率越來越高,電動汽車市場傾向于使用鋰電池作為動力,紅極一時的鋰電池一度形成了“有鋰走遍天下”的局面,但在長期使用過程中,鋰電池的缺點暴露出來,讓國家政府和企業紛紛將目光投在其他可替代鋰的元素上。日本經濟新聞雜志更是直言不諱地指出,圍繞鋰電池替代品的全球競賽已經開始!

鋰電池——優勢明顯,缺點也很明顯

20世紀60年代,鋰電池誕生,90年代日本索尼公司開始將鋰電池商業化,與之前的鎳氫電池、鉛酸電池相比,鋰電池能儲存更多電能。此后,鋰電池開始快速發展,在新能源汽車、個人電腦、智能手機等產品領域發揮出獨特的優勢,讓無化石燃料的世界成為可能。

但鋰電池也有明顯的缺點,其最大的缺點就是成本高,如果需要大規模儲存電能的話,就需要相應的大型電池,據日本經濟產業省的資料顯示,鋰電池蓄電成本達到了1280元每千瓦。

此外,鋰電池的另一個缺點是原材料分布極度不均,全球的鋰儲量僅有8600萬噸,相比之下,鈉、鎂、鋅的儲量要高得多。

科學家聚焦多種元素,有望替代鋰電池

基于此,科學家們將目光投入了成本小、儲量高的鎂、鋅、鈉等元素。

歐盟下多個國家高校研究機構組成“歐盟鎂交互電池共同體”的研究項目,該項目得到了歐盟資金的支持,目標是研發能量密度超過1000瓦時每升,相當于鋰電池的2倍。

2020年,美國休斯頓大學一名教授帶領團隊研發出高能量鎂電池,可以應用在電動汽車、再生能源系統的儲電池中,雖然目前電池還未足夠完善,但專家認為,他們在安全性和性能更高的鎂電池中找到了研究方向。

同樣,日本正在研究正極使用氧化錳、負極使用金屬鎂的電池。與鋰電池相比,其潛力值得深挖。此外,日本還研究了鋅電池,其大大降低了電池起火的風險。

中國鈉電池橫空出世

說到這里,很多人開始疑惑,難道我國就沒有在新能源領域發力?其實不然,今年7月,中國寧德時代公司發布一款鈉電池,具備迄今全球最高的能量密度和超快充特性,15分鐘就能充電80%,今后寧德時代公司將不斷提升鈉電池的能源密度,或在2030年形成基本產業鏈。

相比鋰電池,鈉電池有兩個明顯的優勢,一是成本低,鈉電池的正極材料可以選擇銅、鐵、鎳、錳等金屬,儲量豐富且成本更低。二是高低溫性能更優異,高溫下,鈉電池自燃的可能性相對較低,低溫下,掉電的問題相對更輕,更適合北方地區。因此,鈉離子電池或具有更大的發展前景。




責任編輯: 李穎

標簽:鋰電池,鋰電池替代品