鋰電池會被鈉鋅鎂電池取代嗎?後鋰電池時代要來了?

如今,鋰電池已成為日常生活中不可或缺的裝置,廣泛應用於手機、電腦、可穿戴裝置、新能源汽車等領域,幾乎是“有鋰走遍天下”。但鋰電池也存在明顯的缺點:成本高、且用於生產鋰電池的原材料儲量少等。

鋰電池會被鈉鋅鎂電池取代嗎?後鋰電池時代要來了?

鑑於此,不少國家的政府和企業紛紛加快步伐,佈局“後鋰電池”時代,比如歐洲有些機構致力於研製鎂電池和鋅電池、寧德時代推出了鈉電池等。

鋰電池原材料——鋰、鎳、鈷的產地分佈極度不均勻,近80%鋰資源產量集中在美洲四湖以及澳洲六礦;鎳資源78%集中在印尼、澳大利亞、巴西、俄羅斯、古巴和菲律賓等地區;全球已探明鈷資源則約51%分佈在剛果(金)。

相比之下,鈉、鎂、鋅的儲量要高得多。

鎂離子可以攜帶2個正電荷,而鋰離子只能攜帶1個,因此理論上鎂電池的能量密度可以比鋰電池更大。目前實驗室的鎂電池已經能反覆充放電超過500次。

但另一方面,鎂電池在技術和材料上仍有很多障礙有待克服。由於鎂離子體積小、電荷密度大、極化作用強,難以插入到多數基質中去,較難形成嵌入式化合物。因此,可以供選擇的正極材料受限。

並且鎂與水發生反應,已報道的電解液體系有格氏試劑的液, MgrhICL-AICL/THFMg(Snphb)2等有機電解質,但是這些有機電解質在充放電的過程中可能會放出氣體,具有一定安全隱患。

從目前的發展情況來看,無論是鎂電池、鋅電池還是鈉電池,其成熟度距離大規模商業化應用還有相當差距,甚至只是處於實驗室階段,效能也有不少缺陷。而外界對於這些鋰電池替代技術如此熱心,核心原因不在於它們的效能更好,而是資源更豐富、原材料價格更便宜。

頂部