隨著太陽能、風能等可再生能源發電量的迅速擴大,對儲能電池新材料的研究也在不斷深入。
鈉離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜等組成,其工作原理與鋰離子電池相似。鈉離子電池負極材料作為電池儲鈉的主體,在充放電過程中,實現鈉離子的嵌入或脫出,因此電池的容量與負極儲存鈉離子的能力呈正相關,負極材料的選擇對鈉離子電池的發展具有決定性作用。
制備硬碳材料的前驅體常見的有生物質、合成聚合物和化石燃料等,不同前驅體制備的硬碳材料具有顯著的性能差異,由于前驅體原料來源不同,硬碳材料成本構成也有顯著差別。其中,生物質的原材料來源廣泛,如椰殼、果殼、柚子皮、動植物組織等,成本相對較低,成為當前制備硬碳材料的首選。
合成聚合物主要包括酚醛樹脂、聚丙烯腈等化學合成材料,其電化學性能好、原料可控、產品一致性好,但成本較高?;剂现饕r青、煤焦油及相關混合物,原料來源廣泛成本低,但產品容量較低,由于瀝青等含有的揮發性物質較多,在生產過程中需要進行額外的廢氣、廢水處理,因此增加了生產成本。
業內人士認為,鈉離子電池在低溫、安全、快充等性能指標方面的表現優于鋰電子電池,雖然其能量密度、循環壽命等仍有提升空間,但考慮到材料來源豐富,仍具備較大的發展潛力。隨著硬碳負極材料等鈉離子電池關鍵技術的突破,儲能需求的快速增長,鈉離子電池的應用場景和規模也將得到快速發展。
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