先简单回答:钠离子电池不是没有。只是停留在科研的阶段更多一些。而商业化应用的钠离子电池基本上就只有钠硫电池。不过要高温下才有应用。
而至于钠离子电池少用的原因,有好几个原因:
其中第一个是因为研究钠离子电池主要是基于成本的一个考虑,而不是基于能量密度或者安全性那一类对于便携式电子设备而言更敏感的因素的考虑。因为锂离子电池中,正极的不少的一部分成本来自于合成正极材料的锂盐,而如果用钠盐去替代锂盐的话,合成正极材料的时候可以节省很大一部分的成本,这个对于对成本更敏感的大规模商业应用而言是一个极大的利好。所以才会有人考虑去研究钠离子电池。而日常生活中,接触到大规模商业应用的人不多,同时二次电池在这个方向上的应用也远远未到成熟的阶段。另一方面,目前锂离子电池的成熟应用绝大部分都是在便携式电子设备上,而驱动科研发展的很重要的一个因素是应用上的发展,而在这个方向上,锂离子电池比钠离子电池更有优势。所以钠离子电池在日常生活中是比较鲜见的。
而另外一个原因就是正负极材料发展的不成熟。虽然很多正极材料的研究方向就是锂离子电池中正极的类似物,但是把锂离子更换成钠离子是会导致很多的其他具体问题,而正极本身也具有很多的问题,例如由于钠离子半径大而导致的充放电过程中正极材料的结构有可能或改变等问题。而负极又不能好像锂离子电池那样使用天然石墨,又部分地抵消了钠离子电池的价格优势。所以钠离子电池并没有很好地显现出它自身的优势。因此在二次电池发展的中前期并没有很好地发展。
现在还没时间详细回答这个问题。不过看到楼上的一些不太正确的说法,觉得有必要先把这个表格贴出来。有空再把我的Thesis的Literature Review部分翻译点过来。
图源:Palomares, V., et al. (2012). “Na-ion batteries, recent advances and present challenges to become low cost energy storage systems.” Energy & Environmental Science 5(3): 5884-5901. 此图未经RSC允许。侵删。
来源:知乎 www.zhihu.com
作者:Xie fangxi
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