中國能源新突破：鈉電池超越鋰電池，或?qū)⒔鉀Q電動(dòng)車缺陷？

寧德時(shí)代宣布將在七月左右發(fā)布新型鈉電池，而目前新能源汽車上最常使用的鋰電池，其實(shí)存在不少困擾電動(dòng)車發(fā)展的“老大難”問題。將來鈉電池的出現(xiàn)，將一舉解決電動(dòng)汽車電池的困境。鈉電池究竟是什么？電池行業(yè)的發(fā)展真的會(huì)就此迎來下一個(gè)紀(jì)元嗎？

如今十分常見的鋰電池其實(shí)是上個(gè)世紀(jì)的產(chǎn)物，這種輕便小巧的電池早已深度融入了我們的日常生活?？梢哉f，鋰電池的需求呈現(xiàn)出一派欣欣向榮的景象。只不過，繁榮之下卻還隱藏著危機(jī)。為何這樣說呢？

作為一種較為活潑的元素，鋰資源在地球上的儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，近年來用以提煉鋰的原料——碳酸鋰，價(jià)格更是水漲船高。盡管中國是鋰電池的制造和消費(fèi)大國，遺憾的是我國的鋰資源卻非常少，每一年我們僅能自給自足20%，其他的絕大部分都要依賴進(jìn)口。在全球貿(mào)易緊縮的今天，會(huì)存在被封鎖“卡脖子”的可能性。

而且鋰自身的化學(xué)性質(zhì)十分活躍，所以想要獲得純凈的鋰絕非易事，需要用到昂貴的專業(yè)設(shè)備，經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)提取工藝才能提取出來。面對(duì)這樣的情況，科研人員可謂是竭盡全力。但是從1997年至今，幾十年來鋰電池的技術(shù)一直止步不前，想要進(jìn)一步提高電池的能量密度和使用的安全性也非常困難。面對(duì)這樣的困境，科學(xué)家們只能另辟蹊徑，尋找更加優(yōu)秀的替代品，鈉電池就此進(jìn)入了科學(xué)家的視野。

在學(xué)術(shù)上，常見的電池被稱為“電解池”，一般通過不同的電解質(zhì)來界定電池的種類，這種電池結(jié)構(gòu)簡單，用鈉來代替鋰的想法，在理論上來看不存在任何問題，本質(zhì)上都是電池在充放電過程中正負(fù)極電子的移動(dòng)，服從“電荷守恒”定律。

在《鈉離子電池碳負(fù)極材料研究進(jìn)展》一文中科學(xué)家提出，鈉離子電池走向應(yīng)用的關(guān)鍵，是開發(fā)高比容和長循環(huán)穩(wěn)定性的電極材料，通過溶劑共嵌以及擴(kuò)大石墨層間距等方法，已經(jīng)能夠有效提高石墨的可逆容量以及循環(huán)性能，利用納米技術(shù)改變石墨烯的微結(jié)構(gòu)，已經(jīng)能夠讓鈉離子電池的能效超過鋰離子電池。

鈉電池與鋰電池相比，有哪些優(yōu)勢呢？

首先，作為元素周期表中的11號(hào)元素，在化學(xué)性質(zhì)上，鈉和鋰非常相似，這就讓用鈉來制作電池成為了可能。鈉有一個(gè)非常大的優(yōu)點(diǎn)，那就是儲(chǔ)量大價(jià)格便宜，我們?nèi)粘Ｊ秤玫氖雏}就是由鈉元素和氯元素組成的。

相對(duì)于鋰礦石的高價(jià)格，市場上一斤食鹽價(jià)格才幾塊錢，如果從海水中直接提取價(jià)格還會(huì)進(jìn)一步降低。對(duì)于企業(yè)來說，原材料價(jià)格越低，成本也就越低，產(chǎn)品在價(jià)格上就會(huì)有很大的優(yōu)勢。

其次，現(xiàn)在的電動(dòng)汽車的一大不方便之處，還是充電速度太慢的問題，而鈉電池的使用將會(huì)使這種局面得到改善。目前充電速度最快的鋰電池，需要將近半個(gè)小時(shí)的時(shí)間才能充滿一半的電量，而相同的電量當(dāng)鈉電池卻只需要十多分鐘就可以完成。

并且在氣溫相對(duì)低的冬季，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程縮水問題飽受車主詬病，鈉電池卻有望讓電動(dòng)汽車走出這一困境。即便在零下20度的環(huán)境中，鈉電池的電解質(zhì)仍然能夠穩(wěn)定放電，這樣一來，就算是在寒冷的東北地區(qū)，也不用再擔(dān)心這一問題。

另外，盡管鈉電池的高密度帶來了大重量，但是新技術(shù)的運(yùn)用卻讓這種電池更加安全，在對(duì)電池安全性要求較高的科技領(lǐng)域，這一特性顯得尤為珍貴。

而且由于可充電電池原理大都一致，所以原有的鋰電池生產(chǎn)線路，不需要大規(guī)模的“手術(shù)”，就能夠投入到鈉電池的生產(chǎn)當(dāng)中，較低的費(fèi)用也消除了一部分企業(yè)對(duì)于改造成本的擔(dān)憂。

再者，一般電子設(shè)備在顯示電量用盡以后其實(shí)電池內(nèi)還存在一部分電量，這是因?yàn)橐坏╀囯姵貙㈦娏咳亢谋M，電極材料將會(huì)受損，從而縮短電池的使用壽命，鈉電池則不需要擔(dān)心這個(gè)問題。

當(dāng)然了，決定鈉電池將來有可能會(huì)取代鋰電池的根本原因還是鋰電池的價(jià)格，作為一種稀有金屬的鋰，它在地球的儲(chǔ)量本身就非常之少，而且電池中的鋰還沒有辦法進(jìn)行回收，只會(huì)越用越少，況且地球上的鋰礦還大都不在我國。而使用鈉電池就不會(huì)有這些顧慮了，畢竟海水里有幾乎用之不竭的鈉資源，陸地上還有許多鹽湖和鹽礦，僅在我國已知的鈉資源就達(dá)到上萬億噸。

當(dāng)然了，鈉電池技術(shù)優(yōu)勢再明顯，也不太容易很快就將龐大的鋰電池市場全部攻占。不過將其作為一種后備手段加以研究和開發(fā)，那么將來若是在傳統(tǒng)鋰電池生產(chǎn)時(shí)受到威脅時(shí)，能夠迅速派上用場，這對(duì)于我國的國家安全無疑是大有裨益的。

在越來越強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新的今天，我國已經(jīng)有許多家企業(yè)在攻關(guān)鈉電池。相信在未來，我國的鈉電池也必將會(huì)為電動(dòng)車領(lǐng)域帶來一場劃時(shí)代的改變。