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全球鋰供應(yīng)緊張！海鹽鈉硫電池來分一杯羹
時間:2023-03-31 08:58來源:康橋電池能源CamCellLab 作者:CCL助手
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導(dǎo)讀：新型海鹽鈉硫電池是儲能領(lǐng)域的最新突破。高效且經(jīng)濟地儲存太陽能和風(fēng)能等可再生能源，這就是鈉硫電池的前景。據(jù)悉該電池非常耐用，使用壽命長，可以在狹小的空間內(nèi)儲存大量的能量。
這意味著它們非常適合儲存來自可再生能源，是鋰電池的4倍。這種鈉硫電池的好處不止于此，它們還非常安全。沒有爆炸或著火及環(huán)保材料的風(fēng)險，由豐富且易于獲得的材料制成。
鋰是地球上發(fā)現(xiàn)最豐富的元素之一，由于主要生產(chǎn)電動汽車的電池，因此需求旺盛。但很快，全球可能會出現(xiàn)鋰供應(yīng)短缺，碳酸鋰的成本從地球開采的物質(zhì)同比增長了432%，到2022年達到每公噸約62,000美元。
相比之下，在過去6年中，年平均價格接近11,000美元，價格上漲可歸因于電動汽車市場迅速擴大，這給電池制造商帶來了需求壓力。同時，又給礦物供應(yīng)商帶來了壓力。盡管，鋰在地球上儲量豐富，但必須從鹽水池和地下資源中開采，以滿足汽車不斷增長的需求。
根據(jù)SP Global在2019年進行的一項研究，目前的采礦作業(yè)效率不足以滿足這一需求，鹵水礦床、偉晶巖礦床和沉積巖礦床是鋰礦床的三種不同類型。據(jù)悉，開采了三種鋰礦床到五年才能投入運營，而鹽水項目可能需要長達7年的時間。
根據(jù)Casper Rolls等行業(yè)專家的說法，這項研究做出了令人震驚的預(yù)測，未來鋰需求將出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。電池市場，應(yīng)該對像鹽水電池這樣的新技術(shù)開放，以確保未來電池市場不至于緊缺。
高濃度鹽水或鹽水溶液，它們用于儲存電能。鹽水含有鈉離子，鈉離子是普通食鹽的典型成分，這些離子在電池中傳輸和儲存電力。鹽水電池也具有多種好處：
首先，是可以安全使用，完全沒有風(fēng)險這一事實，無疑是它們最大的優(yōu)勢，這種電池使用高度濃縮的鹽和水溶液運行。
因此，與其他電池不同，它不會造成意外火災(zāi)風(fēng)險，它們不包含任何潛在的危險物質(zhì)，這意味著鹽水電池對環(huán)境保護是安全的。
盡管，結(jié)構(gòu)相對簡單，但它們的使用壽命更長。標準鹽水電池可以預(yù)期將近5,000次充電和放電循環(huán)，但是，它們可以輕松使用超過這個循環(huán)，而不會冒任何風(fēng)險。
這將減少更換電池的頻率，以達到最佳狀態(tài)。它不需要定期維護。這也是鹽水電池的優(yōu)勢之一。當使用它們時，您可以完全釋放已存儲的電力，而不會耗盡電池或?qū)е码姵厥艿綋p害，其生命周期或效率不會被降低。
并且只需一次充電即可為其供電數(shù)周，除了偶爾充電外，它們不需要進行任何廣泛的維護，它們的儲存不需要特別的預(yù)防措施，濃縮形式的鈉鹽溶液作為鹽水電池的成分，因此，對周圍的生態(tài)系統(tǒng)沒有任何風(fēng)險。
此外，它對所有生物無害，并且不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生負面影響。該電池也并非沒有缺點，回收起來也很簡單。鹽水電池可以重復(fù)使用。這些電池中僅包含濃縮的鈉鹽水溶液，同時不包含可能有破壞性的潛在危險化學(xué)物質(zhì)，這意味著回收鹽水電池的過程是一個簡單的過程，而且通過回收電池的各個部件和組件，在制造新電池時重復(fù)使用。
但正如我們所說，沒有解決電池問題的靈丹妙藥，因為電池的每次迭代都有其優(yōu)缺點。鹽水電池工具也有一些缺點，即電池的電流量或容量，充電然后放電，稱為電池的C率，當涉及到電子儲備時，電池C率應(yīng)盡可能高。
不幸的是，鹽水電池在這個領(lǐng)域表現(xiàn)不佳。這是它們附帶的唯一海速是0.5。這是一個極低的值。這意味著單次充電只能讓這些電池放電其總電力儲備的50%,這就是為什么鹽水邊界不足以在較短時間內(nèi)提供大量電力的原因。它們的存儲容量很低，只能容量有限的能量。
如果你拿一個鹽水電池，并將其與鋰離子電池進行比較，與鋰離子電池的大小相同，鋰離子電池將能夠存儲比鹽水電池更多，因為能量密度較低。
通常，需要更大尺寸的電池。如果可用空間有限，這可能會成為一個問題，因此，在某些情況下，鹽水電池可能不是技術(shù)市場的最佳選擇。通過這些技術(shù)的改進，鹽水電池可能會對鋰離子構(gòu)成巨大的競爭。
據(jù)了解，悉尼大學(xué)研究團隊新開發(fā)的電池，將使向脫碳經(jīng)濟的過度更便宜，電池是使用硫鈉制成的。硫是一種可以從海水中生產(chǎn)的熔鹽，通過采用直接的溶解過程和碳基電極在室溫下提高硫的反應(yīng)性和硫與鈉之間反應(yīng)的可逆性。
研究人員認為，鈉硫電池是鋰離子電池的替代品，其危害性更小，且能量密度更高；與陸地物質(zhì)相比，鋰離子電池的生產(chǎn)和回收成本也更高。
據(jù)研究團隊稱，該團隊研究的鈉電池，可能大幅降低成本，同時提供4倍的存儲容量，這是可再生能源發(fā)展的重大突破。從長遠來看，該電池將會大大降低成本。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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