钠离子电池(),是一种以钠离子為電荷載體的充电电池,其工作原理及結構与锂离子电池相似,差別只在以在元素週期表同組、化學特性相近的钠取代鋰。
由於製造鋰離子電池所需的物料在資源分佈、價格及開採導致的環境破壞等問題,钠離子電池在2010年至2020年代被關注。鋰離子電池需要到的鋰、鈷、銅及鎳,在钠離子電池並不是必然需要。
钠離子電池的最大好處就是用作生產所需的資源蘊藏量豐富,但仍須要解決能量密度較低,充電週期較少的問題後才可實用化。
歷史
钠離子電池的研發在1970年代至1980年代間開始。但在1990年代,鋰離子電池顯得較有可能實用化,因而钠離子電池的研究就慢了下來。
自2010年代早期,因為製造鋰離子電池的成本上升,對钠離子電池的研究的投入開始增加。
2021年,寧德時代宣佈將會在年內投產自身研發的第一代钠离子电池,提供在有需要的使用場景中使用。能量密度160 Wh/kg,並預計可提高至 200 Wh/kg。預計到 2025 年,鈉離子電池容量將增至 10 GWh。2025年9月,宁德时代宣布旗下“钠新电池”通过《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025)认证。钠新电池能量密度据称达175 Wh/kg,循环寿命超过1万次。
原理
钠離子電池的負極由含有钠的物料造成,作為正極的物料則不一定需要含有钠,電解質是含有钠的極性質子溶劑或極性非質子溶劑。當充電時,钠離子由負極移動到正極,而電子則流經外部電路。當放電時則以相反過程進行。
优势與劣勢
由于钠离子比锂离子更大,所以相對於鋰離子電池,能量密度較低,因為钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐,相较于锂盐而言储量更丰富,价格更低廉。此外,充電週期較少。但生產成本低,而且較安全。
注释
参考资料
参见
*電池列表
*锂离子电池
*鹼金屬離子電池
**鋰離子電池
**鈉離子電池
**鉀離子電池
*蓄電池
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