berita

Tidak kawan, kita bahkan belum menemukan baterai natrium-ion, tapi baterai kalium-ion ada di sini?

Baru-baru ini, baterai potasium-ion 18650 dari perusahaan Grup 1 dirilis, dikatakan dapat digunakan dengan harga lebih murah dibandingkan baterai lithium-ion.Kepadatan energi mencapai 160-180Wh/kg . Apa konsep ini?BYDBaterai bilah lithium besi fosfat hanya memiliki 140 Wh/kg. . .

Hal yang sama berlaku untuk baterai natrium-ion yang dipromosikan sebelumnya, yang dapat mencapai kepadatan energi 160 Wh/kg. Bahkan baterai natrium-ion 200 Wh/kg generasi kedua Ningde sedang dalam pengembangan.

Sial, apakah baterai lithium-ion akan segera ditinggalkan?

Hei~ semuanya tidak sesederhana itu.

Pertama-tama, kita harus mengoreksi perbandingan ini "Kepadatan Energi Baterai"Dan "Kepadatan energi sel"Ada dua jenis. Paket baterai memiliki lebih banyak cangkang daripada inti baterai, jadi nilainya tentu saja jauh lebih rendah.

Baterai ion natrium dan kalium yang disebutkan di atas mengacu pada "Kepadatan energi sel", sedangkan baterai blade BYD umumnya mengacu pada "kepadatan energi paket baterai", jadi tidak dapat dibandingkan seperti ini.

Menurut tingkat teknis saat ini,Paling banyak, ion natrium dan kalium dapat mencapai kepadatan energi yang mirip dengan litium besi fosfat.

Karena "kinerja" ion natrium dan kalium secara inheren lebih rendah daripada ion litium. Ambil baterai yang terbuat dari ion natrium dan kaliumVoltaseDanKapasitas spesifikKeduanya lebih rendah (produk keduanya adalah kepadatan energi).

Pertama mari kita lihat tegangan ini.

Tahukah Anda, baterai listrik yang umumnya dipasang di mobil disebut dengan “baterai kursi goyang” karena ion-ionnya akan berayun di antara kutub positif dan negatif seperti kursi goyang. . .

Uh... Jika pernyataan ini terlalu abstrak, maka kita juga bisa menganggap proses pengisian dan pengosongan baterai sebagai perjalanan pulang pergi.Elektroda positif adalah rumah sewa, elektroda negatif adalah gedung perkantoran, dan pekerja migran adalah ion logam., ini untuk elektron, dan berada di antara dua titik dan satu garis sepanjang hari.

Hei, berhenti bicara, berhenti bicara, aku melihat diriku sendiri. . .

Alasan mengapa litium, natrium, dan kalium dipilih sebagai pekerja terpilih tentu saja karena bakatnya yang luar biasa dan tulangnya yang unik.

Banyak orang mengatakan itu karena ketiga orang ini memiliki hubungan darah. Mereka semua berasal dari keluarga logam alkali dan terletak di kolom pertama tabel unsur kimia. Baterai generasi selanjutnya bisa ditebak dengan mata tertutup, pasti ion rubidium. . .

Namun kenyataannya tidak demikian.

Intinya, apa yang kita lihat adalah aktivitas sifat kimia.Misalnya, litium, kalium, kalsium, natrium, magnesium, dan aluminium memiliki potensial elektroda standar yang lebih rendah, yang menunjukkan bahwa elektron lebih mudah hilang.Gunakan sebagai baterai, dan tegangannya akan lebih tinggi.

Jadi kita juga bisa melihat bahwa di antara unsur-unsur tersebut, litium, natrium, dan kalium merupakan siswa terbaik di antara siswa terbaik. Namun yang menjadi pertanyaan, mengapa pada akhirnya hanya litium yang diterima kuliah?

Ini harus dilihat lagiKapasitas spesifik mengacu pada jumlah listrik (jumlah muatan) per satuan massa.Dengan kata lain, dalam suatu blok bahan katoda, semakin banyak partikel litium, natrium, dan kalium yang terkandung di dalamnya, maka kapasitas spesifiknya akan semakin tinggi.

Perlu anda ketahui bahwa di antara tumpukan unsur logam ini, litium adalah yang paling tipis, menduduki peringkat ke 3 dalam daftar unsur kimia, sedangkan natrium 11 dan kalium 19. Semakin tinggi beratnya, maka akan semakin gemuk.

Oleh karena itu, dalam satu ruangan, Anda dapat memeras lebih banyak ion litium daripada natrium dan kalium.Kapasitas spesifikDankepadatan energiTentu saja jumlahnya jauh lebih tinggi.

Lalu bukankah ion natrium dan kalium sama sekali tidak berguna? Bukannya aku bisa mengatakan itu.

Nyatanya, segala sesuatu bisa dilakukan dengan “kursi roda” , kinerja baterai tidak hanya bergantung pada ion logam, tetapi juga pada seluruh bahan katoda. Seperti kita ketahui bersama, bahan katoda baterai litium-ion terbagi menjadi litium besi fosfat dan litium terner, dan litium terner memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan litium besi fosfat.

Oleh karena itu, ion natrium dan kalium juga dapat mengubah bahan katoda untuk meningkatkan kinerja.Oksida logam transisi, senyawa polianionikDanAnalog biru Prusia.

Litium terner yang disebutkan di atas adalah tipe pertama, litium besi fosfat adalah tipe kedua, dan dilihat dari solusi teknis saat ini, ion natrium dan kalium akan menggunakan tipe ketiga.Analog Biru Prusia。

Meski namanya terdengar aneh, analogi biru Prusia, seperti dua bersaudara sebelumnya, mewakili suatu senyawabesi ferosianida. Jika membawa dua ion logam maka akan berwarna biru Prusia, sehingga disebut biru Prusia. Jika membawa satu ion logam maka disebut putih Prusia. . .

Oh ya, baterai natrium-ion Ningde biasanya menggunakan warna putih Prusia, sedangkan baterai ion kalium menggunakan warna biru Prusia, karena eksperimen menunjukkan bahwa solusi ini memiliki kinerja keseluruhan yang terbaik.

Singkatnya, dikombinasikan dengan analog biru Prusia, baterai ion natrium dan kalium saat ini dapat mencapai kepadatan energi yang mirip dengan litium besi fosfat.

Namun meski begitu,Baterai ion natrium dan kalium juga sulit menggantikan litium besi fosfat saat ini.

Tahukah Anda, alasan utama semua orang mengembangkannya adalah karena biaya produksinya lebih rendah, karena kedua produk ini tersedia di mana-mana. Misalnya natrium, yang banyak saya temukan di dapur, dan kalium, yang merupakan pupuk kimia yang umum digunakan di daerah pedesaan.

Masalahnya sekarang adalah keunggulan harga baterai natrium dan kalium tidak terlihat jelas, karena harga litium sedang anjlok. . .

Beberapa hari lalu ada kabar bahwa harga lithium karbonat turun di bawah 80.000 yuan/ton. Meski tidak semurah tembaga dan besi, harganya sudah seperenam lebih murah dibandingkan 500.000 yuan/ton dua tahun lalu.

Untuk baterai potassium-ion yang menggunakan analog Prussian blue, walaupun bahan elektroda positifnya murah, namun pemisah, elektroda negatif dan bahan lainnya lebih mahal dari pada lithium iron phosphate, sehingga keunggulan harganya tidak terlihat jelas, bahkan mungkin lebih mahal dari pada lithium. . tinggi. . .

Sejujurnya aku sangat gugup dengan hal ini.

Dan masalah yang lebih besar terletak pada prosesnya,Konsistensi produksi baterai ion natrium dan kalium saat ini masih tergolong buruk.Apakah dapat mencapai kinerja laboratorium masih menjadi pertanyaan.

Misalnya baterai natrium-ion yang sekarang diproduksi massal. Secara teori, baterai ini lebih aman dibandingkan baterai litium dan kecil kemungkinannya untuk terbakar secara spontan. Namun, ada juga pemilik UP di Bilibili yang melakukan eksperimen akupunktur buatan sendiri dan menemukan bahwa baterai tersebut masih menyala memiliki bahaya keamanan. (Orang ini sangat galak).

Jadi setidaknya untuk saat ini, baterai ion natrium dan kalium mungkin lebih cocok untuk penyimpanan energi, dibandingkan baterai listrik mobil listrik kita. Sekalipun ada cukup teknologi dan teknologi untuk mendukungnya suatu hari nanti, mereka tidak dapat menggantikannya baterai lithium ternary lebih berperforma, karena batas atas bahannya sangat banyak.

Faktanya, terus terang,Setiap orang mengembangkan berbagai jenis baterai, bukan karena ion litium tidak bagus, tetapi karena jumlah litium yang terlalu sedikit.

Karena litium merupakan logam langka, maka cadangannya di bumi sangat sedikit dan terkonsentrasi di Amerika Selatan. Apalagi setelah dijadikan baterai, litium sulit didaur ulang dan cepat atau lambat akan habis.

Oleh karena itu, meskipun kinerjanya buruk, kita masih perlu mengembangkan baterai yang murah dan berlimpah untuk mengatasi kemungkinan kekurangan litium di masa depan. Dalam kasus terburuk, kita perlu lebih sering mengganti stasiun baterai.

Munculnya baterai kalium-ion terutama untuk menutupi kekurangan bahwa baterai natrium-ion tidak dapat menggunakan elektroda negatif grafit.Jadi yang pertama digantikan bukanlah litium, melainkan natrium.

Singkatnya, bagaimanapun juga, dilihat dari teknologi saat ini, natrium dan kalium hanyalah pengganti litium. Apakah mereka dapat membuat terobosan di masa depan bergantung pada apakah saudara-saudara yang terlibat dalam penelitian dan pengembangan baterai dapat melakukan lebih banyak upaya untuk mewujudkannya.

Jika pengganti litium besi fosfat benar-benar dikembangkan, kita harus mengganti mobil lagi, bukan?