
目前,锂离子电池是电动汽车和插电式混合动力汽车不可或缺的一部分,但汽车制造商和电池供应商正夜以继日地工作,并投入数十亿美元,以超越锂离子技术。无数初创公司正在竞相开发固态电池,以期大规模生产具有更高能量密度的电池包,但目前尚未出现明显领先者,因为生产障碍仍然存在。
但美国能源部认为,还有一种电池类型值得一看。能源部宣布,将在未来五年内提供5000万美元,用于创建一个专门用于开发钠离子电池的新组织。该组织名为“低成本地球丰度钠离子存储(LENS)联盟”,由美国能源部阿贡国家实验室领导,还包括桑迪亚和劳伦斯伯克利国家实验室,以及其他多个机构。
阿贡国家实验室指出:“依赖任何单一的电池化学成分会带来风险,而当今主导的电池包括关键元素锂、钴和镍。钠作为一种丰富的元素,可以降低风险并增强供应链韧性,提供更广泛的成本效益选项。”
确实,从电动汽车电池中去除钴和镍有可能使电池变得更轻,并减少对能源密集型和环境不友好的采矿操作的依赖,同时避免锂离子电池火灾的热失控事件。
好消息是,美国拥有大量的氯化钠,即食盐。坏消息是,钠离子电池目前的能量密度较低,体积和重量较小。需要数年的开发改进电解质和高能电极材料,才能使钠离子技术更具可行性,而电动汽车的续航战尚未显示出降温的迹象。
LENS将与包括弗吉尼亚理工大学、威斯康星大学麦迪逊分校、马里兰大学、罗德岛大学在内的八所大学合作。
LENS联盟主任、阿贡能源存储科学中心(ACCESS)主任文卡特·斯里尼瓦桑表示:“未来面临的挑战是提高钠离子的能量密度,使其首先与磷酸盐基锂离子电池匹配,然后超过它们,同时尽量减少和消除所有关键元素的使用。”
磷酸盐基锂离子(LFP)电池在电动汽车中的首次亮相因其较高的快速充电耐受性而受到赞誉,这通常会加快传统锂离子电池的退化速度。LFP电池在频繁充电和充满电方面也优于锂离子设计。
尚不清楚钠离子设计能否提供与LFP电池相同的电动汽车续航里程,LFP电池已被多家汽车制造商视为更经济的选择,尽管它们不是续航里程的领导者。
在未来几年,钠离子技术需要迎头赶上,因为对更可靠和更便宜的电池技术的竞争正在加剧。
在本十年,我们是否会在生产电动汽车中看到电池技术的显著飞跃,还是锂离子设计仍将在短期内主导电动汽车市场?请在评论区告诉我们您的看法。”
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