钠离子电池将要取代磷酸铁锂?
2022-11-08中国科学技术大学教授博士生导师余彦
中国科学技术大学教授、博士生导师 余彦
新技术、新能源的出现,为新能源电池的发展注入了更多活力。
全球低碳转型浪潮下,光伏、太阳能、风力等低碳发电方式备受欢迎,但“靠天吃饭”的特点使其发电存在间歇性,需要新能源二次电池的助力。因此,在低碳发展的道路上,新能源电池必不可缺。
作为新能源电池的主路线,磷酸铁锂和三元锂各具特色,优缺点分明。磷酸铁锂电池胜在价格便宜,安全性高,因此,以新能源汽车电池为代表的动力电池大多数选择磷酸铁锂电池。而三元锂电池的优势在于能量密度高,待机时间长,充电时间短,但安全性略有下降。因此,在当前的新能源电池发展中,我们需要在这两条路线中找到平衡点,在安全性有保障的前提下,提高电池能源密度。基于此,符合安全性要求和能源密度需求的固态电池或将成为新潮流。
新能源电池方兴未艾,在外人看来,不断兴起的新能源、新技术使当前的新能源格局扑朔迷离,但从根本来看,新技术的出现丰富了新能源电池的形式,促进新能源电池更新换代。
以钠离子电池为例,它与锂离子电池并非竞争关系,相反,它的出现弥补了锂离子电池发展的不足。众所周知,近几年,由于资源紧张,原材料成本提高,锂离子电池的价格涨了接近十倍,事实上,我们国家80%的碳酸锂从澳大利亚进口,成本极高。但钠不同,它在地壳当中的含量非常丰富,成本低,容易获取,完美解决新能源电池的原料问题。
另一方面,在安全性上,钠离子电池热失控的温度高于锂离子电池,安全性更高。在研究过程中,我们也发现钠离子的低温性能使其更具优势。但这并不意味钠离子电池可以替代锂离子电池,实验研究落到实处,进行规模化的生产,需要考虑更多如成本、技术等现实因素。就目前来看,两者相互发展,才能更好地为“双碳”目标服务。
未来,新能源全覆盖城市,绿色建筑、绿色屋顶层出不穷,太阳能、风能等新能源进入千家万户,新能源二次电池也将为家家户户带来更多的低碳方式,点亮城市,点亮世界,铸就低碳世界。