nouvelles

Non, mec, nous n'avons même pas encore compris les batteries sodium-ion, mais les batteries potassium-ion sont là ?

Récemment, une batterie potassium-ion 18650 de la société du groupe 1 est sortie. On dit qu'elle peut être utilisée à un prix inférieur à celui des batteries lithium-ion.La densité énergétique atteint 160-180Wh/kg . Quelle est cette notion ?BYDLa batterie à lame lithium fer phosphate ne dispose que de 140 Wh/kg. . .

Il en va de même pour la batterie sodium-ion précédemment promue, qui peut atteindre une densité énergétique de 160 Wh/kg. Même la batterie sodium-ion de deuxième génération de 200 Wh/kg de Ningde est déjà en cours de développement.

Bon sang, les batteries lithium-ion vont-elles bientôt être abandonnées ?

Hé~ les choses ne sont pas si simples.

Tout d'abord, nous devons corriger cette comparaison. "Densité énergétique du pack batterie"et "Densité énergétique cellulaire"Il existe deux types. La batterie a plus de coques que le noyau de la batterie, donc la valeur est naturellement beaucoup plus faible.

Les batteries sodium et potassium-ion mentionnées ci-dessus font référence à "Densité d'énergie cellulaire", alors que les batteries à lame de BYD font généralement référence à la "densité d'énergie des batteries", elle ne peut donc pas être comparée comme ceci.

Selon le niveau technique actuel,Tout au plus, les ions sodium et potassium peuvent atteindre une densité énergétique similaire à celle du phosphate de fer et de lithium.

Parce que les « performances » des ions sodium et potassium sont intrinsèquement inférieures à celles des ions lithium. Prenez une batterie composée d'ions sodium et potassium, sonTensionetCapacité spécifiqueLes deux sont inférieurs (le produit de ces deux est la densité énergétique).

Regardons d'abord cette tension.

Vous savez, les batteries électriques généralement installées dans les voitures sont appelées « batteries de chaise berçante » car les ions oscillent entre les pôles positif et négatif comme une chaise berçante. . .

Euh... Si cette affirmation est trop abstraite, alors nous pouvons également considérer le processus de charge et de décharge de la batterie comme un trajet domicile-travail.L'électrode positive est la maison de location, l'électrode négative est l'immeuble de bureaux et le travailleur migrant est l'ion métallique., c'est pour les électrons, et il reste entre deux points et une ligne toute la journée.

Hé, arrête de parler, arrête de parler, je me vois. . .

La raison pour laquelle le lithium, le sodium et le potassium ont été choisis comme travailleurs choisis est bien sûr en raison de leurs talents extraordinaires et de leurs os uniques.

Beaucoup de gens disent que c'est parce que ces trois personnes sont liées par le sang. Elles sont toutes de la famille des métaux alcalins et se situent dans la première colonne du tableau des éléments chimiques. La prochaine génération de batteries se devine les yeux fermés, ce doivent être des ions rubidium. . .

Mais ce n’est vraiment pas le cas.

Essentiellement, ce que nous étudions est l’activité des propriétés chimiques.Par exemple, le lithium, le potassium, le calcium, le sodium, le magnésium et l'aluminium ont des potentiels d'électrode standard inférieurs, ce qui indique qu'il est plus facile de perdre des électrons.Utilisez-les comme piles et la tension sera plus élevée.

Nous pouvons donc également voir que parmi ces éléments, le lithium, le sodium et le potassium sont les meilleurs parmi les meilleurs étudiants. Mais la question est : pourquoi seul le lithium a-t-il finalement été admis à l'université ?

Il faut revoir celaLa capacité spécifique fait référence à la quantité d’électricité (nombre de charges) par unité de masse.En d’autres termes, dans un bloc de matériau cathodique, plus il y a de particules de lithium, de sodium et de potassium, plus la capacité spécifique sera élevée.

Il faut savoir que parmi cet amas d'éléments métalliques, le lithium est le plus fin, se classant au troisième rang dans la liste des éléments chimiques, tandis que le sodium est au 11 et le potassium au 19. Plus le poids est élevé, plus il sera gros.

Par conséquent, dans la même pièce, vous pouvez extraire plus d’ions lithium que de sodium et de potassium.Capacité spécifiqueetdensité énergétiqueNaturellement, c'est beaucoup plus élevé.

Alors les ions sodium et potassium ne seraient-ils pas complètement inutiles ? Non pas que je puisse dire ça.

En fait, tout peut être « en fauteuil roulant » , les performances de la batterie dépendent non seulement des ions métalliques, mais également de l'ensemble du matériau de la cathode. Comme nous le savons tous, les matériaux cathodiques des batteries lithium-ion sont divisés en lithium fer phosphate et lithium ternaire. Ils sont également du lithium, et le lithium ternaire a de meilleures performances que le lithium fer phosphate.

Par conséquent, les ions sodium et potassium peuvent également modifier le matériau de la cathode pour améliorer les performances. De manière générale, il en existe trois types :Oxydes de métaux de transition, composés polyanioniquesetAnalogue bleu de Prusse.

Le lithium ternaire mentionné ci-dessus est le premier type, le lithium fer phosphate est le deuxième type, et à en juger par les solutions techniques actuelles, les ions sodium et potassium utiliseront le troisième type.Analogique Bleu de Prusse。

Bien que le nom semble étrange, l'analogue bleu de Prusse, comme les deux frères précédents, représente un composé, c'est-à-direFerrocyanure ferrique. S'il transporte deux ions métalliques, il affichera du bleu de Prusse, on l'appelle donc bleu de Prusse. S'il transporte un ion métallique, il sera appelé blanc de Prusse. . .

Oh, oui, les batteries sodium-ion de Ningde utilisaient du blanc de Prusse, tandis que les batteries potassium-ion utilisaient du bleu de Prusse, car des expériences ont montré que cette solution offre les meilleures performances globales.

En bref, combinées à leurs analogues bleus de Prusse, les batteries sodium et potassium-ion actuelles peuvent atteindre une densité énergétique similaire à celle du lithium fer phosphate.

Mais quand même,Il est également difficile pour les batteries sodium et potassium-ion de remplacer le lithium fer phosphate à l’heure actuelle.

Vous savez, la principale raison pour laquelle tout le monde les développe, c'est parce qu'ils ont des coûts de fabrication inférieurs, car ces deux produits sont disponibles partout. Par exemple, le sodium, j'en trouve beaucoup dans ma cuisine, et le potassium, qui est un engrais chimique couramment utilisé. dans les zones rurales.

Le problème est que l’avantage de prix des batteries au sodium et au potassium n’est pas évident, car le prix du lithium a chuté. . .

Il y a quelques jours, on a appris que le prix du carbonate de lithium était tombé en dessous de 80 000 yuans/tonne. Bien qu'il ne soit pas aussi bon marché que le cuivre et le fer, il est déjà un sixième moins cher que les 500 000 yuans/tonne d'il y a deux ans.

Pour les batteries potassium-ion utilisant des analogues du bleu de Prusse, bien que le matériau de l'électrode positive soit bon marché, le séparateur, l'électrode négative et d'autres matériaux sont plus chers que le phosphate de fer et de lithium, de sorte que l'avantage de prix n'est pas évident et peut même être plus cher que le lithium. . haut. . .

Pour être honnête, je suis vraiment nerveux à ce sujet.

Et le plus gros problème réside dans le processus,La cohérence actuelle de la production de batteries sodium et potassium-ion est encore relativement médiocre.La question de savoir s’il peut atteindre les performances d’un laboratoire reste une question.

Prenez les batteries sodium-ion qui sont actuellement produites en masse. En théorie, elles sont plus sûres que les batteries au lithium et sont moins susceptibles de s'enflammer spontanément. Cependant, il y a aussi des propriétaires d'UP à Bilibili qui ont mené des expériences d'acupuncture faites maison et ont découvert qu'elles existaient toujours. avoir des risques pour la sécurité. (Ce type est vraiment féroce).

Donc, au moins pour l'instant, les batteries sodium et potassium-ion pourraient être plus adaptées au stockage d'énergie que les batteries de puissance de nos voitures électriques. Même s'il existe suffisamment de technologie et de technologie pour les prendre en charge un jour dans le futur, elles ne peuvent pas remplacer le système. des batteries au lithium ternaires plus performantes, car la limite supérieure des matériaux est très élevée.

En fait, pour parler franchement,Tout le monde développe différents types de batteries, non pas parce que les ions lithium ne sont pas bons, mais parce qu'il y a trop peu de lithium.

Le lithium étant un métal rare, ses réserves sur terre sont très faibles et sont concentrées en Amérique du Sud. De plus, une fois transformé en batteries, le lithium est difficile à recycler et sera tôt ou tard épuisé.

Par conséquent, même si les performances sont médiocres, nous devons encore développer une batterie bon marché et abondante pour faire face à la possibilité d'une pénurie de lithium à l'avenir. Dans le pire des cas, nous devons remplacer la station de batterie plus fréquemment.

L'émergence des batteries potassium-ion vise principalement à compenser le fait que les batteries sodium-ion ne peuvent pas utiliser d'électrodes négatives en graphite.Ce qu’il remplace en premier, ce n’est donc pas le lithium, mais le sodium.

Bref, quoi qu’il arrive, à en juger par la technologie actuelle, le sodium et le potassium ne sont que des substituts au lithium. Leur capacité à faire des percées à l'avenir dépend de la capacité des frères en recherche et développement de batteries d'y consacrer plus d'efforts.

Si un substitut au lithium fer phosphate est réellement développé, il faudra à nouveau changer de voiture, non ?