康勝新能源消息：“15分鐘內(nèi)充電80%，電池在零下20度時不會衰退”。不久前，動力電池“第一兄弟”寧德時報召開了第一代鈉離子電池發(fā)布發(fā)布會。很多人都叫它：寧德時代，這是重塑電動車！鈉離子電池能否從三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池等競爭對手中脫穎而出，引領(lǐng)潮流，成為下一代電池技術(shù)？為什么科幻小說很難成為現(xiàn)實？有點令人驚訝的是，鈉電池的概念是由法國科幻作家凡爾納在1870年著名的科幻小說《海底20000英里》中首次提出的。在小說中，鸚鵡螺從海水中獲取電解質(zhì)鈉，并制造一個鈉電池作為能量驅(qū)動前進，因為鈉元素來自海水和當?shù)夭牧?。書中預言的電擊槍、潛艇服和潛艇隧道都一一實現(xiàn)，但鈉電池潛艇直到20世紀70年代才取得很大進展。

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隨著第三次工業(yè)革命的到來，鈉離子電池得到了真正的發(fā)展，今天人們非常熟悉的鋰離子電池與鈉電池同時誕生。如今40多年過去了，鋰離子電池早已廣泛應(yīng)用于生活中，尤其是作為新能源汽車的核心產(chǎn)品；然而，鈉電池的發(fā)展并不是很順利。長期以來，它僅廣泛應(yīng)用于儲能電站和低速車輛。即使在2011年，一些公司也試圖將其產(chǎn)品商業(yè)化。鈉電池，顧名思義，是一種由鈉離子驅(qū)動的電池。一種動力鋰離子電池，通過在電池的正負極之間“繞著”鈉離子運行來實現(xiàn)充電運動。因為他們的“質(zhì)量”不合格，他們被遺忘在角落里。

為什么總是不使用鈉離子電池？這實際上與它的化學性質(zhì)有著非常直接的關(guān)系。事實上，鈉電池和鋰離子電池的工作原理是相似的：在電池的陰極，元素失去電子并轉(zhuǎn)變成高價離子，然后進入電解液，通過隔膜并轉(zhuǎn)移到陽極：盡管離子可以通過電解液和隔膜，電子不能。它們只能從外部電路運行到陽極，在外部工作。這是蓄電池的放電過程。鋰的原子量為6.94，是金屬中最輕的；鋰的標準電極電位為-3.045v，是金屬中最低的；此外，鋰的比容量也是金屬中最高的，其電化學當量最低。這意味著鋰離子電池理論上可以獲得最大的能量密度。在電池領(lǐng)域，如果暫時不考慮安全和成本因素，能量密度有絕對的發(fā)言權(quán)——鋰離子電池是開發(fā)者的首選。

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然而，當你打開化學教科書中的元素周期表時，離鋰最近的金屬元素是鈉。它們都位于周期表的第一列。最外層的電子數(shù)量相同，化學性質(zhì)相似，因此它們可以充當電荷傳輸器，驅(qū)動電池充放電。然而，鈉離子電池的硬損傷也很明顯。首先是缺乏能量密度。鋰的原子量是7，鈉的原子量是23。原子量越小，能量密度越大。因此，當三元鋰離子電池的能量密度大于200wh/kg時，鈉離子電池的能量密度僅為100-150wh/kg。

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即使《寧德時報》目前公布的鈉離子電池的能量密度能達到160whkg，它與鋰離子電池的差別也很明顯，導致電池效率顯著低下。其次，鈉離子半徑比鋰離子半徑大70%，導致運動速度極慢，無法通過負極石墨材料，這也成為鈉離子電池商業(yè)化使用的瓶頸。結(jié)果，在20世紀80年代，當科學技術(shù)還不發(fā)達時，鋰離子電池和鈉離子電池走上了一條完全不同的道路：前者迅速商業(yè)化，成為消費市場的基本商品，而后者則完全進入停滯狀態(tài)?，F(xiàn)在，寧德時報發(fā)布的鈉離子電池讓更多的人看到了這項“命運多舛”的技術(shù)，也為動力鋰離子電池的未來發(fā)展增添了強大的“潛在競爭對手”。

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鋰和鈉有愛也有恨，但現(xiàn)實地說，鈉電池并非一無是處。它有兩個鋰離子電池無法比擬的優(yōu)點。首先，就儲量而言，鋰資源的儲量是有限的。數(shù)據(jù)顯示，70%的鋰資源分布在南美，而中國80%的鋰資源在現(xiàn)階段依賴進口。隨著需求的增加，鋰的價格從最初的38000元噸飆升至160000元噸。此前，中國工程院院士陳麗泉明確表示，如果世界各地的汽車使用鋰離子電池，全世界的電能都是用鋰離子電池儲存的，鋰是不夠的，所以我們必須考慮新的電池。