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锂电池那么贵,钠电池会崛起吗?

锂离子电池如今已经无处不在。从手机到笔记本电脑,我们几乎依靠它们为所有移动设备供电,甚至连大多数电动汽车都在使用它们。

当然,这必然有其充分理由。除了可以充电,并且应用范围广泛外,我们已经完善了使得锂离子电池在相对较长的寿命下保持高效的技术。但与此同时,也存在一个问题。锂是一种有限资源,由于目前严重供不应求,而且需求还在不断增长,所以价格非常昂贵,并且很快就会变得不切实际。

毋庸置疑,寻找锂替代品的任务越来越迫切,因此科学家们便把目光投向了钠。钠与锂一样,是一种碱金属,因此一些化学性质在电池的应用中具有与锂相同的实用性。不过与锂不同的是,钠含量极高,而且海洋中充满了钠。据Science Daily报道,与锂相比,钠离子电池非常便宜。

你或许很想知道为什么我们一直都没有利用钠制造电池。事实上,钠并不能完全替代锂。例如,钠离子的尺寸更大,并且其化学性质与锂也不完全相同。由于目前用于制造锂离子电池的材料并不适用于钠,因此在锂被取代之前,我们需要在电池制造技术的某些方面进行革新。

幸运的是,日本名古屋工业大学(NITech)的研究人员正在致力于此。他们已经证明,当一种名叫Na2V3O7的特定化合物与钠搭配时,展现出了令人满意的电化学性能,而且其晶体结构和电子结构也与钠相容。更棒的是,用这种材料制成的钠离子电池显示出了惊人的充电速度:仅约6分钟。你的手机有这么快充满过电吗?

研究人员表示:「我们的目标是解决大型电池在实际应用中所面临的最大障碍,例如目前电动汽车严重依赖于长时间充电」。

在钠离子电池足以与锂离子电池匹敌之前,科学家们还需要克服一些障碍。其中最为迫切的是:研究人员发现Na2V3O7在最终充电阶段会发生劣变,这会极大地限制其实际存储容量。这是一个大问题,但科学家们乐观地认为他们可以通过更多的研究来克服这个问题。

如果幸运的话,当其充电速度相对于钠离子电池更慢并且令我们的设备更为昂贵之时,锂离子电池可能会在不久之后成为历史遗物。

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