自由時報科技趣聞-比鋰電池更猛？新快充電池電量大 3 倍！
 |
leiphone 王金许
眾所皆知，鋰離子是手機、筆記型電腦和汽車電池中的活性成分。但考慮到鋰的成本較高，研究人員們一直在尋找，另一種更為豐富的元素來替代它。
隨後，一些初創公司和老牌企業，將鈉離子視作活性成分，以開發充電電池，鈉是鋰在元素週期表上的「鄰居」。
除了鈉的易得性之外，它還有其他幾個重要的特性 - 其中最重要的是它的耐火性。「當然，它還可以儲存與鋰電池相當的能量，這是個不錯的選擇。」史丹佛大學研究鈉電池的 Minah Lee 說。
如今，許多公司正在開發鈉電池，其最終目標是取代鋰電池。法國國家科學研究中心（CNRS）最近就宣佈成立了一家坐落於亞眠的創業公司 Tiamat，該公司將在 2020 年開發鈉電池，並向市場推出。CNRS 表示，它會被設計成 18650 那樣的尺寸型號。
還有一家名為 Aquion 的美國創業公司，它以高容量海水電池儲存能源為核心，Bill Gates 和 Kleiner Perkins 起初為它出資 1.9 億美元。不過，這家公司隨後的發展，甚至走上面臨破產的窘境，在 7 月份，Juline Titans LCC 以 916 萬美元將其收購。
與此同時，一些大學的研究人員，現在正集中研究將電池中的鋰元素換成鈉元素。科學工作者的優勢在於，他們可以使用大型儀器（如加速器）來研究陽極材料及其功能。
「我們可以清楚地瞭解鈉的實際去向——無論是在細微的原子層面（如何與其他原子結合）還是更宏觀層面——以及電極粒子吸收鈉離子時它所產生的變化。」史丹佛大學負責 SLAC 國家加速器實驗室的研究員，Michael Toney 是其中之一。
不過，在學界和企業紛紛做出研究嘗試之際，電力公司和汽車電力系統製造商，對鈉電池的認可度卻不高。它們更願意堅持使用鋰電池。
「鋰離子電池技術，現在的成本在各種市場上都非常具有競爭力，」 Dosima Research 的電池專家 David Snydacker 解釋，「所以，新的鈉電池要想獲得成功，它不僅要先與傳統技術競爭，還必須與鋰電池競爭，這是一個很高的要求。」
「鋰離子電池技術，現在的成本在各種市場上都非常具有競爭力，」 Dosima Research 的電池專家 David Snydacker 解釋，「所以，新的鈉電池要想獲得成功，它不僅要先與傳統技術競爭，還必須與鋰電池競爭，這是一個很高的要求。」
鈉電池一個尚未解決的問題，是找到或創造一個高容量陽極，即電池的負極。比較符合要求的一種材料是硬碳，它允許在原子間的空間中儲存鈉離子。
可擴展性是硬碳的一個重要特徵。「我們可以重新調整不同尺寸的電池，這種電極材料的重點是其可持續性。它以生物量為基礎，所以如果用量更大的話，你可以物盡其用。」Lee 說道。
而為了尋求市場的認可，另一個決定因素，是可以用現有工業生產線來生產鈉電池。「對鈉電池的處理方式，應該與鋰離子電池的非常相似。」
所以，鈉電池可能會從現有生產線中誕生，但問題是要等到什麼時候？一種設想是鈉電池實際上是很經濟性的，但這種觀點現在依然沒有定論。
與 Tiamat 相關的研究人員，雖然已經將 2020 年作為投入生產的最後期限，但他們是否會達到這一目標還有待觀察。 法國亞眠大學的 Mathieu Morcrette 坦承，「還有很多工作要做，我們還沒有達到目標。」
另外，鈉比鋰更便宜的說法，在一開始至少也並不成立。 Snydacker 表示：「鈉的價格確實比鋰更便宜，在不使用鋰的情況下，成本可以降低 5％ 到 10％，但是其餘的成本，將會相當昂貴。但他對未來是樂觀的。
「對鈉電池技術而言，在長長的隧道盡頭會有一道光亮，」他說，「一旦所有的投資到位，就會有一個價格合理的優質產品誕生。新電池技術面臨的主要挑戰，並不是製造技術難以開發和建設，而是與那些經過深入研究和打磨的技術相比，新電池技術無論是在性能，還是成本方面，從根本上都不佔優。」
 |
沒有留言:
張貼留言