食盐中的钠离子,为什么不导电?:导电

8月28日,第八届起点钠电高峰论坛暨第三届钠电正负极材料峰会举办导电 。自2021年7月,工信部就表示将大力推动钠离子电池的产业化应用。此后不到一个月,中国便发布了第一款商用钠离子电池产品。

钠离子电池相比于生活中常见的锂离子电池有哪些特点?作为一种新能源技术导电 ,钠离子电池又将如何助力“双碳”目标呢?

“摇椅电池”的新形态

钠离子电池,是指利用钠离子作为电池内部的电荷主要载体的电池导电 。钠离子电池和锂离子电池基本出现于同一时期,甚至可以说是同根同源。

锂离子电池因在充放电时锂离子在正负极之间来回移动而被称为“摇椅电池”,而钠离子电池也属于“摇椅电池”导电 。在放电时,钠离子从负极材料中脱出,向正极移动;而在充电时则相反,钠离子从正极材料中脱出,向负极移动。它的内部结构也和锂离子电池类似,基本结构也是负极材料-电解液/隔膜-正极材料。

其中,正极材料和负极材料为含钠离子的金属氧化物、普鲁士蓝类化合物、碳-金属氧化物复合材料、硬碳材料等导电

与锂离子电池相比导电 ,钠离子电池有怎样的优势呢?

首先,钠离子电池的安全性更好,一般不会出现爆炸、起火燃烧等情况导电

其次,钠离子电池能够在低温环境下实现较好的电量保持,在室外储能场景也有广泛的应用前景导电 。像手机基站、航道信标、共享电动车等需要在室外环境下长期工作的机器,如果采用锂离子电池,在天气冷的情况下供电能力会大受影响;而如果采用铅酸电池,则会面临环境污染问题。因此,钠离子电池成了优秀的候选者。

最重要的一点,钠离子电池天然具有低成本的优势导电 。在地球上,目前已探明的锂资源量总共只有8600万吨左右,相较之下,对钠离子的获取中占主导地位的食盐产量要大得多,2020年全球盐产量在2.7亿吨,是锂资源量的3~4倍之多。

“双碳”目标下的储能“组合拳”

钠离子电池成本低,且原材料获取相对容易,因此适合规模化应用,最合适的应用场景之一就是储能电站了导电

为实现“双碳”目标,各种清洁能源发电站在中国如雨后春笋般建立起来,如太阳能光伏发电站、风力发电场、潮汐能电站、水电站等导电

但它们都面临一个问题:因为种种客观条件限制,很难做到像火力发电厂那样持续稳定输出电能,而不断波动的电能输出又会对电网调度造成不利影响导电

这时,储能电站的优势就体现出来了,储能电站就如同水库一样,将时间上分配不均匀的电能输入储存起来,然后提供持续稳定的电能输出导电 。储能电站同样还可以用在城市里,用来缓解白天和夜晚峰谷用电的压力。

相信在不远的将来,钠离子电池就会出现在我们生活中的各个角落,为中国的“双碳”目标贡献自己的力量导电

延伸阅读:

食盐中也有钠离子导电 ,为什么不能导电?

日常生活中最容易见到的含钠离子的物质就是厨房里的食盐了导电 。食盐中的钠离子,在常温下是不导电的。这是因为食盐中的钠离子都以离子晶体的形式存在,不能携带电荷长距离自由移动。不过,当食盐溶于水后,钠离子没有了晶体结构的束缚,就可以在水中自由移动传导电荷了。

责任编辑|赵青云 岳袅(实习)

运营编辑|赵青云

质量审核 | 王维嘉 李雅欣

图文来源 | 《知识就是力量》杂志《储能界新星——钠离子电池》,撰文/徐鹏晖(中国科学院国家空间科学中心),原文有删改,原创作品转载请注明来源导电

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