【2020年前鈉離子電池有望投入量產(chǎn)，將取代鋰電池？】鈉，這種比鋰更穩(wěn)定的元素，即將進入電池應(yīng)用階段。鈉在能量的儲存和處理方面具有無限潛力，與鋰相比有許多明顯優(yōu)勢，包括鈉離子電池應(yīng)更便宜且充電速度比鋰電池快指數(shù)倍。最近成立的法國初創(chuàng)公司Tiamat的目的是生產(chǎn)出實用的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鈉離子電池，且在2020年前在市場上銷售。Tiamat已經(jīng)擁有數(shù)十個功能原型。
在電池中使用鈉離子的想法并不新鮮；事實上，自20世紀(jì)80年代以來就一直在嘗試。2015年，由法國國家科學(xué)研究中心（CNRS）建立的法國研究網(wǎng)絡(luò)RS2E，任務(wù)就是研制這種鈉離子電池。兩年后，他們的研究人員和科學(xué)家拿出了第一款原型。更令人印象深刻的是，在發(fā)現(xiàn)鈉離子能量分布特性并著手開發(fā)的僅6個月后，CNRS的研究人員就組裝出鈉離子電池功能原型。
圖：Tiamat的鈉離子電池。（圖片來源：CNRS）
鈉離子電池不僅有可能價格低廉，而且具有極高的儲能潛力。預(yù)計其壽命約為10年，而鋰離子電池的預(yù)期壽命是三至四年。這是個巨大飛躍。研究表明，鈉離子電池不僅續(xù)航能力更長，而且充電速度可以快10倍，放電速度可以慢10倍。這些都是重大進展，可以預(yù)期會對整個能源領(lǐng)域產(chǎn)生長期影響。
盡管鈉離子電池優(yōu)點眾多，但鋰離子電池目前是首選，尤其是便攜式應(yīng)用，因為鈉離子電池通常比同等容量的鋰離子電池重。然而，鈉的豐富儲量和可獲得性會使人們相信，在不久的將來，鋰離子電池最終會被淘汰。鈉占整個地殼含量的2.6%，而鋰僅占0.06%。僅有三個國家發(fā)現(xiàn)蘊藏鋰元素，而鈉則遍布全球各地。鈉存在于每個國家的水域和陸地，甚至在其地表深處還有鈉礦。
Tiamat稱，大規(guī)模生產(chǎn)鈉離子電池可能最早會在2020年開始。然而，Tiamat的目的不是廢棄鋰電池而使鈉電池成為新的主導(dǎo)技術(shù)，即使鈉由于其可用性要便宜得多且更實用。相反，鈉離子電池的目標(biāo)應(yīng)用是：長期能量儲存，以及充電能力比重量更重要的應(yīng)用。例如，可以使用鈉離子電池來打造充電比現(xiàn)在快10倍的電動汽車。它們也可用于長期存儲太陽能或風(fēng)能。盡管能源生產(chǎn)有季節(jié)性波動，綠色能源的長期儲存將使電網(wǎng)保持穩(wěn)定。這種儲能能力有望變得越來越有用。
隨著世界繼續(xù)轉(zhuǎn)向綠色能源，長期儲能成為越來越重要的訴求。這種新型電池配置會使鈉離子置身波譎云詭的技術(shù)角力的漩渦中，而且同時還解決了全球大部分的能源問題。
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