
钠离子电池背后的技术因设计上的一处小调整而取得显著进步。萨里大学的科学家发现,通过改进传统使用纳米结构水合钒酸钠(NVOH,一种已有的钠基材料)的方法,电池不仅性能提升,还能进行海水淡化,展现出令人惊喜且实用的双重功能。
通常,科学家会按标准做法去除NVOH中自然存在的水分。但萨里大学的研究团队测试了保持材料自然水合状态的效果。结果是,该电池的电量是典型型号的两倍,与市场上一些性能最佳的阴极相当。《有趣工程》报道称,与传统钠离子电池型号相比,新的NVOH型号“存储电量更多、充电更快,且在400多次充电循环后仍保持稳定”。这一研究成果详细发表在科学刊物《材料化学A杂志》上。
萨里未来研究员丹尼尔·科曼德尔博士表示:“我们的结果完全出乎意料。钒酸钠已存在多年,人们通常对其进行热处理以除水,因为认为水会引发问题。我们决定挑战这一假设,结果比预期好得多。”
这一意外成果还包括发现该技术可用于海水淡化。科曼德尔博士继续说道:“能在盐水中使用水合钒酸钠是一项非常令人兴奋的发现,这表明钠离子电池不仅能储存能量,还能帮助去除水中盐分。从长远看,这意味着我们或许能设计出以海水为完全安全、免费且丰富电解质的系统,同时在过程中生产淡水。”
这一复合突破对蓬勃发展的电池存储行业可能具有重大颠覆性潜力,它ŏ..汽车电池再到电网规模的储能设备。
一段时间以来,钠离子电池作为锂离子电池的潜在替代品,在研发领域越来越受青睐。锂离子电池在开发、设计和部署方面不断取得突破,但这些技术仍难以撼动锂的主导地位。由于锂具有出色的能量密度和在低温下的良好性能,锂离子电池几乎无处不在。据《电动汽车世界》称,这些特性使锂“对高性能应用不可或缺”。但锂也存在一些严重缺点,包括对环境的负面影响以及很大程度上由中国控制、地缘政治问题频发的供应链。
尽管锂具有一些关键特性使其成为储能明星,但钠也有一些独特卖点,可能使其成为下一个行业宠儿。英国电池技术公司法拉迪恩首席执行官詹姆斯·奎因向BBC表示:“(与锂相比)钠是一种更可持续的电池原材料。它在全球广泛可得,意味着采购成本更低,提取过程耗水量也更少。提取一吨锂的耗水量是提取一吨钠的682倍,这是相当大的差距。”
业内人士称,随着技术进步和价格下降,钠离子电池即将大规模商业化。但我们不应期望其完全取代锂离子电池。电池的未来并非锂与钠的对决,两者都不可或缺。利用两种电池的独特属性,可打造一个更具通用性和韧性的储能行业,以及应用于其他关键领域。
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既然钠离子电池优势诸多,那大规模商业化时,如何解决与锂离子电池的共存互补问题?