尽管如此,锂离子电池可以比钠离子电池具有更高的能量密度,并且更小更轻。这就是钠电池天生不如锂电池的地方。
钠离子电池提供更好的性能,并且可以在更宽的温度范围内运行。与锂离子电池相比,它们在寒冷环境中的工作效率更高。钠离子电池相对于锂离子电池的另一个优势是它们不易燃且不会发生热失控。
材料。由于钠的物理和电化学性质与锂不同,因此通常用于锂离子电池的材料,甚至它们的含钠类似物,并不总是适用于钠离子电池。
与锂离子相比,钠离子电池的能量密度较低,在较低的温度下运行更好,使用寿命更长,使其成为更好的长期投资。它们的广泛使用意味着钠基电池没有有很多接受者,任何正在进行的发展都退居二线。
锂是最轻的金属和最不致密的固体元素,在 20 世纪后期,作为锂电池的阳极材料变得重要。该元素的高电化学势使其成为高能量密度可充电锂离子电池的重要组成部分。
大约十年来,科学家和工程师一直在开发钠电池,用更便宜、更环保的钠替代当前锂离子电池中使用的锂和钴。
锂离子电池的另一个主要缺点是它们在较高温度下使用不安全。此外,在智能手机过热的情况下,锂离子电池可能会爆炸并着火。
钠离子电池不含锂、钴或镍,它们是三种主要电池技术中使用的主要金属:镍钴铝 (NCA)、镍钴锰 (NCM) 和磷酸铁锂 (LFP) 电池。
钠比锂软,使处理和加工更加困难。另一方面,通过机械压力避免枝晶形成可能更容易。钠的还原性低于锂,这意味着更多的物质在与金属直接接触时具有热力学稳定性。
但是,即使您超越了电动汽车,着眼于未来十年的电气化和对更大存储容量的需求,钠离子也提供了锂溶液的真正替代品,并将取代铅酸电池。
来自布里斯班的石墨烯制造集团 (GMG)的石墨烯铝离子电池据称充电速度比最好的锂离子电池快 60 倍,其能量是最好的铝基电池的三倍。
几十年来,科学家和电池制造商一直将硅视为一种能量密集材料,可以混合或完全替代锂离子电池中的传统石墨阳极。理论上,硅的存储容量大约是石墨的 10 倍。
氟化物。氟化物电池的使用寿命可能是锂电池的八倍,但这说起来容易做起来难。这是因为氟化物是一种阴离子或带负电的离子,这是其高能量密度背后的魔力,但也是它具有反应性且难以稳定的原因。
电动汽车中锂离子电池的主要弱点是使用有机液体电解质,在高温下运行时易挥发和易燃。碰撞等外力也可能导致化学品泄漏。
与其他电池技术相比,它们提供高水平的充电,并且具有更高的电压,并且通常比其他一些类型的成本更高。这使得它们比其他类型的电池技术更适用于某些电子电路设计,或者在其他情况下,它可能使它们不太适用。
现在锂电池也生产成小硬币形状,方便用于手表、遥控器等小尺寸设备。该电池还推出了AA和AAA版本,与碱性电池竞争。
由德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师开发的钠硫电池解决了阻碍该技术作为无处不在的锂离子电池在商业上可行的替代品的最大障碍之一,这些锂离子电池为从智能手机到电动汽车的所有设备供电。
有没有锂电池替代品?
锂离子电池可以使用到剩余 20% 的容量。与铅酸电池不同,利用机会充电不会损坏电池,这意味着用户可以在午休时间插入电池以完成充电并完成他们的班次,而电池电量不会太低。
是的,氧化银电池的续航时间比锂铁电池长。原因很简单,因为它还包含低得多的能量密度。尽管与锂离子电池相比,它的成本更高。每天使用 24 小时,氧化银电池平均可以使用 3 到 5 年。
与镍镉 (NiCad) 电池相比,锂离子电池体积更小、维护需求更少且对环境更安全。虽然它们有相似之处,但锂离子电池和镍镉电池在化学成分、环境影响、应用和成本方面有所不同。