每日郵報(Daily Mail)報導,食鹽中的鈉,可能將成為發動新一代電池的能量。
比起目前的鋰電池,鈉的原料產量更加豐富,也較為便宜,而且鈉電池不僅能量更充足、充電速度更快,壽命也較長。
這正是新推出「鈉離子電池」首款原型的法國國家科學研究中心(CNRS)團隊懷抱的夢想。研究人員還認為,鈉離子電池技術經升級後,將能儲存由風力或太陽能等再生能源產生的電力,克服目前再生能源發展的瓶頸。
CNRS發布的原型電池規格為18650,該型號占3號充電電池(AA)的大宗,也被用於筆記型電腦與特斯拉電動車。
鈉離子在電池內的電解液中往返於正負極,完成充電與放電的循環過程。鈉離子電池的重量能量密度為90瓦時/公斤(Wh/Kg,指電池每公斤可產生多少能量瓦特 × 小時的能量) ,約為一般電池的一半,不過已與首款鋰電池不相上下,也比鉛蓄電池的潛在能量高出一倍。
科學家團隊指出,鈉電池技術將能帶來「無與倫比」的能量表現,不僅有可與鋰電池比擬的能量密度,還有著更長的壽命。在測試過程中,鈉離子電池能承受至少2,000次的充電與放電,且能量到末後並未減弱。相較之下,鋰電池只能使用400到1,200次。
此外,鈉離子電池充電速度較快,能非常迅速地釋出能量。另一個相當大的誘因則在於經濟效益,鈉的產量比鋰豐富1,000倍。
鋰是最輕盈且最具電氣化學潛能的金屬,是製作電池的完美材料,鋰離子電池的能量密度亦是數一數二,能釋出比一般鎳鎘電池高出一倍的能量。不過鋰相當稀有,且製造成本高昂。此外,鋰電池電路的波動性較大,必須加裝保護電路限制電壓與電流。
鈉離子電池計畫目前已從實驗室步入前製階段,不再只是將幾公克特殊陰極材料燃燒合成,而是以公斤規模製造。這將是推升能量密度、讓鈉離子電池邁向適合量產程度的一大步。
除了鈉之外,每日郵報還報導,瑞典林雪坪大學的研究團隊發現「紙」可能是未來電池的新希望。柔軟的紙張能儲存規模驚人的電力,而且還能摺疊彎曲成任何形狀,將是可用於再生能源的「夢幻產品」。
這種「電力紙」是由奈米纖維製成,類似於製造紙張所用的纖維。奈米纖維經過高壓水柱分解後,被製成厚度僅20奈米的紙張,外層再鍍上溶解的帶電聚苯乙烯塑料。
鈉離子電池優勢
●充電速度更快
●重量能量密度為90瓦時/公斤,與首款鋰電池差不多
●能承受至少2,000次充電、放電過程,鋰電池只能使用400至1,200次
●鈉蘊藏量比鋰豐富1,000倍
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