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浅析汽车钠离子电池技术
2015年11月30消息,法国一支研究团队已经在可充电电池材料上取得了一项重大进步,“18650”锂电池被普遍用于笔记本、LED手电、以及特斯拉Model S汽车等设备上,但法国国家科学研究中心的研究人员们首次开发出了业界标准的18650规格的钠离子电池。这是最早的钠离子电池规范。
先来看下钠,钠的化学性质很活泼。在空气中很容易氧化生成氧化钠,燃烧发出黄色火焰。和水起爆炸反应,生成氢氧化钠,与醇反应生成醇钠。因此通常保存在煤油中。钠可以和大部分元素反应,但是很难和硼、碳、铁和镍反应。钠在高温下可以和硅酸盐反应,侵蚀玻璃和瓷器。
认识钠离子电池,首先要知道碱金属。按照百度百科的解释,碱金属是指在元素周期表中ⅠA族除氢(H)外的六个金属元素,即锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr),而钠和锂都是碱金属。由于二者的化学性质相似,在锂离子电池占据电动汽车市场主导地位的今天,钠离子电池的问世应该算不上是稀奇事。
借用刚才解释浓差电池时打的比方,既然离子要往洞里钻,它的尺寸就不能过大,否则不但离子迁移的动作迟缓,还增大了“进洞”难度,即便硬挤进去,往复多次,就很有可能导致“山洞塌方”,锂离子电池业内称之为“坍塌”或“崩塌”。
在自然界中,钠并不是独立存在的,而是通常以盐的形式呈现出来,最常见的是NaxMO2(M一般是钴、镍、铁、锰、钒,或这几种元素的混合)。因此,对电池成本影响最大的是材料中最贵(单价x含量)的元素,而不一定是价格较低的钠。
同时,制造钠离子电池的电极材料也都不是天然存在的,必须靠后期提炼、加工和合成。因此,加工成本也是影响钠离子电池价格的重要因素。