 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 6 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 2967 | 回復(fù): 5 | |||
西哥特木蟲 (小有名氣)
|
[交流]
通俗講解鋰離子電池與鈉離子電池 已有5人參與
|
|
人類進(jìn)步的過程就是研究化學(xué)元素周期表的過程。電子從正極流向負(fù)極就是放點(diǎn)，負(fù)極流向正極就是充電。鋰離子電池最好的電量是保持20%-90%，石墨烯電池是不存在的，石墨烯是單層的石墨，1g大概是3000元，超過5層是石墨1噸大概3000元。1個(gè)氫原子只有一個(gè)電子，參與充放電的效率是100%。1個(gè)鋰有3個(gè)電子，里面的2個(gè)電子不參與反應(yīng)最外層1個(gè)電子效率是33%。同樣類比鋅有33個(gè)電子只有最外層2個(gè)電子參與效率是6.7%。一個(gè)電子對(duì)應(yīng)一個(gè)質(zhì)子，每個(gè)質(zhì)子都是一份實(shí)實(shí)在在的重量。所以按能量計(jì)算同等下就需要1個(gè)氫或者3個(gè)鋰或者15個(gè)鋅，鋅做電池太大太重了。按此，適合做電池的只有元素周期表前10來種。He、Ne惰性氣體跟誰都不反應(yīng)，排除，氧和氟喜歡從別人那里吸收電子也不能用，而氮也確實(shí)很淡定，不喜歡和任何人發(fā)生反應(yīng)，也不能用，所以綜合考慮只有這個(gè)比較合適就是鋰。 充電的時(shí)候鋰離子就從電解液里穿過絕緣層一直游到負(fù)極。在一層一層的石墨房間里等著。電子從導(dǎo)線過來到負(fù)極找到鋰離子，一結(jié)合又變回到鋰。放電的時(shí)候鋰離子從負(fù)極游回到正極，電子從導(dǎo)線回來，在正極找到鋰離子又變回成鋰。其實(shí)負(fù)極部分一層層的石墨房間還有很多位置，還可以容納很多的鋰離子，所以電池的技術(shù)改進(jìn)主要在正極部分。同等質(zhì)量的汽油和鋰電池做對(duì)比的話，假設(shè)燃燒汽油產(chǎn)生的能量是100，鋰電池的能量其實(shí)只有1，這是因?yàn)殇囯姵乩锏匿囂倭�。一�?jié)標(biāo)準(zhǔn)18650電池是46克，而其中的鋰只有1克，其他的45克都是讓鋰順利的發(fā)揮作用。保護(hù)殼絕緣層電解液石墨等其他物質(zhì)，而這僅僅1克的鋰還有將近一半要留在正極和其他物質(zhì)一起搭建正極的房間，發(fā)揮作用的鋰就更少了，所以同等質(zhì)量的鋰電池的能量密度只有汽油的大概1點(diǎn)多，那鋰電池還有價(jià)值嗎，因?yàn)殇囯姵乜梢苑磸?fù)充放電而燃油發(fā)揮一次就沒有了。 鈉離子電池，是將正極材料換成了鈉離子聚合物。鈉和鋰在元素周期表上處于同一列，都是最外層只有一個(gè)電子，易失電子的活潑金屬元素，二者的元素性質(zhì)比較接近，因而鈉離子電池的原理與鋰離子電池基本一致。那將鋰替換為鈉有什么好處呢？首先是便宜，鋰在地殼中的含量約為0.0065%，而鈉高達(dá)2.83%。鋰資源的分布不均也進(jìn)一步加劇了鋰價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)，尤其對(duì)于鋰資源相對(duì)匱乏的中國市場。鈉作為一種及其富足的資源開始顯現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，鈉相較鋰多一層電子，直徑相較鋰大出了約70%，因此對(duì)電解液的濃度要求更低。在電解液中，鹽占據(jù)了絕大部分的成本，因此低濃度電解液也可以有效的降低電解液的成本。 另外，鋰離子會(huì)與鋁反應(yīng)形成合金，因此鋰離子電池智能選擇銅作為負(fù)極集流體的材料。而鈉離子不會(huì)與鋁發(fā)生反應(yīng)，采用鋁材質(zhì)的集流體，可以降低8%左右的成本，同時(shí)還能減重約10%。除了價(jià)格，鈉離子電池在性能上也有獨(dú)到之處。鈉離子電池沒有鋰離子電池那樣的無過放電特性，也就是說，鈉離子電池可以將電放光至0V也不受影響，而鋰離子電池過放會(huì)嚴(yán)重影響電池容量級(jí)壽命，甚至直接報(bào)廢。因此，鈉離子電池可以將電量完全放空進(jìn)行安全存儲(chǔ)，使用上也不會(huì)像鋰離子電池那樣?jì)赡�。同時(shí)，鈉離子電池還有著更強(qiáng)的循環(huán)壽命。 目前電池行業(yè)一般在循環(huán)充放電1000次后的比容量保持率標(biāo)準(zhǔn)約為80%，而鈉離子電池目前能做到比容量保持率高達(dá)94.6%以上的超高水準(zhǔn)。首先無過放電特性讓鈉離子電池對(duì)放電截止電壓不再敏感，同時(shí)鈉離子電池相較鋰離子電池更加耐低溫，可以在零下38℃左右正常工作，而鋰離子電池很難支撐到零下20℃以下。鈉離子電池理論能量密度能做到200wh/kg，但實(shí)際效果尚不足120wh/kg。 |
回復(fù)此樓» 本帖已獲得的紅花（最新10朵）
血未冷» 猜你喜歡
中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院成會(huì)明院士/唐永炳杰青團(tuán)隊(duì)擬招聘博士后若干名。
已經(jīng)有16人回復(fù)
-
考研調(diào)劑
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
物理化學(xué)論文潤色/翻譯怎么收費(fèi)?
已經(jīng)有198人回復(fù)
-
304求調(diào)劑
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
大連工業(yè)大學(xué)杰青/長江團(tuán)隊(duì)招收儲(chǔ)能電池方向博士
已經(jīng)有17人回復(fù)
-
0856求調(diào)劑285
已經(jīng)有11人回復(fù)
-
硅碳半電池循環(huán)異常失效
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
26年儲(chǔ)能、電池方向博士申請(qǐng)
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
吉林大學(xué)物理化學(xué)專業(yè)招生考核制博士
已經(jīng)有20人回復(fù)
-
吉林大學(xué)物理化學(xué)專業(yè)招生2026級(jí)考核制博士
已經(jīng)有20人回復(fù)
-
一志愿湖南大學(xué)0703，356分，求調(diào)劑
已經(jīng)有1人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
msllly
鐵桿木蟲 (著名寫手)
- 應(yīng)助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 22419.6
- 帖子: 2722
- 在線: 22.8小時(shí)
- 蟲號(hào): 3597093
- 注冊(cè): 2014-12-16
- 專業(yè): 無機(jī)非金屬材料
2樓2021-07-30 06:34:33
血未冷
鐵桿木蟲 (正式寫手)
- 應(yīng)助: 1 (幼兒園)
- 金幣: 7512.9
- 散金: 76
- 紅花: 1
- 帖子: 326
- 在線: 38.7小時(shí)
- 蟲號(hào): 2637318
- 注冊(cè): 2013-09-05
- 性別: GG
- 專業(yè): 工程熱物理與能源利用
3樓2021-08-08 17:31:07
塵世無言
金蟲 (正式寫手)
- 應(yīng)助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 2391.5
- 散金: 20
- 紅花: 4
- 沙發(fā): 4
- 帖子: 692
- 在線: 75.2小時(shí)
- 蟲號(hào): 14362313
- 注冊(cè): 2019-02-25
- 性別: GG
- 專業(yè): 電化學(xué)
★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
|
內(nèi)容相對(duì)太過主觀，一葉障目，單從質(zhì)量密度就把鋅電否認(rèn)了。你怎么不說鋰鈉電池相對(duì)成熟的有機(jī)體系的易燃問題？鋰鈉電池相對(duì)較慢（較水系鋅電低2個(gè)數(shù)量級(jí)）的擴(kuò)散系數(shù)所以倍率性能不好，鋰鈉金屬價(jià)格相對(duì)較高等問題呢？？ 發(fā)自小木蟲IOS客戶端 |
4樓2021-08-09 00:38:17
CNSci
銀蟲 (小有名氣)
- 應(yīng)助: 4 (幼兒園)
- 金幣: 357.9
- 帖子: 112
- 在線: 22.4小時(shí)
- 蟲號(hào): 26977241
- 注冊(cè): 2021-08-10
- 專業(yè): 電化學(xué)
5樓2021-08-30 22:55:07
一千O_o
新蟲 (小有名氣)
- 應(yīng)助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 528.7
- 散金: 30
- 帖子: 240
- 在線: 5.6小時(shí)
- 蟲號(hào): 8540626
- 注冊(cè): 2018-04-16
- 專業(yè): 化學(xué)計(jì)量學(xué)與化學(xué)信息學(xué)
6樓2024-06-19 16:33:40
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 西哥特 的主題更新
| 6 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 289求調(diào)劑 +8 | yang婷 2026-03-02 | 10/500 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研]
 一志愿中南大學(xué)理學(xué)化學(xué)
+4
|
15779376950 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 中國林科院林化所（南京）2026年招收化學(xué)/材料/環(huán)境工程等背景碩士研究生3名 +3 | realstar2006 2026-02-27 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 298求調(diào)劑 +3 | 人間唯你是清歡 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 085600材料與化工 298 調(diào)劑 +3 | 小西笑嘻嘻 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 085602化學(xué)工程350，調(diào)劑，有沒有211的 +5 | 利好利好. 2026-03-02 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 一志愿天津大學(xué)085600 319分 材料與化工 金屬方向 求調(diào)劑 +4 | 青科11 2026-03-02 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 環(huán)境工程專碩307 一志愿211 四六級(jí)已過 求調(diào)劑 +3 | ccc! 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 課題組接收材料類調(diào)劑研究生 +6 | gaoxiaoniuma 2026-02-28 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 288求調(diào)劑 +3 | 少71.8 2026-03-02 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 285求調(diào)劑 +9 | 滿頭大汗的學(xué)生 2026-02-28 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 0856求調(diào)劑285 +11 | 呂仔龍 2026-02-28 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 材料復(fù)試調(diào)劑 +5 | 學(xué)材料的點(diǎn) 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 材料工程274求調(diào)劑 +5 | Lilithan 2026-03-01 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 材料與化工328求調(diào)劑 +3 | 。，。，。，。i 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 291 求調(diào)劑 +3 | 化工2026屆畢業(yè)?/a> 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +3 | 熬夜的貓頭鷹 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 299求調(diào)劑 +3 | Y墨明棋妙Y 2026-02-28 | 5/250 |
|
|
|
[論文投稿]
求助coordination chemistry reviews 的寫作模板
 10+3
|
ljplijiapeng 2026-02-27 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 307求調(diào)劑 +4 | 73372112 2026-02-28 | 6/300 |
|