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什么是鈉電池？為什么必須發(fā)展鈉電池？【鈉的相對原子質(zhì)量是多少啊鈉元素的相對原子質(zhì)量是多少】什么是鈉離子電池呢？為什么要研究鈉離子電池呢？鈉離子電池又有什么優(yōu)劣勢呢？
1、行業(yè)背景
鈉離子電池在20 世紀70 年代末、80 年代初得到關(guān)注, 但因鋰離子電池優(yōu)異的電化學性能而沒有得到廣泛研究。但隨著電動汽車、智能電網(wǎng)時代的到來, 鋰資源短缺將成為制約其發(fā)展的重要因素。
因此, 亟需發(fā)展下一代綜合性能優(yōu)異的儲能電池體系，鈉離子電池就被大家重新記起。
2、什么是鈉離子電池？
鈉離子電池具有與鋰離子電池類似的工作原理，正負極由兩種不同的鈉離子嵌入化合物組成。
充電時， Na＋從正極脫出經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極, 同時電子的補償電荷經(jīng)外電路供給到負極, 保證正負極電荷平衡。放電時則相反, Na＋從負極脫嵌, 經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極。
在正常的充放電情況下, 鈉離子在正負極間的嵌入脫出不破壞電極材料的基本化學結(jié)構(gòu) 。從充放電可逆性看, 鈉離子電池反應(yīng)是一種理想的可逆反應(yīng) 。

圖2 鈉離子電池工作原理
3、為什么要研究鈉離子電池？
可以總結(jié)為四個字，成本控制。
眾所周知，鋰離子電池材料中常用的鈷和鎳等重金屬元素，不僅資源稀有、價格昂貴，而且對環(huán)境也有不利影響。
特別需要指出的是，合成正極材料都需要相當比例的含鋰前驅(qū)體，而鋰的資源十分有限，隨著鋰離子電池應(yīng)用范圍的快速擴展，必然會出現(xiàn)鋰鹽供不應(yīng)求的局面。
其實，近年來由于我國電動汽車產(chǎn)量快速增長，導致鋰離子電池產(chǎn)能的提升，從而出現(xiàn)碳酸鋰價格飛漲的局面。
可以預期，鋰離子電池原材料成本難以大幅降低，將使其在大規(guī)模儲能中的應(yīng)用受到限制。
4、鋰資源有限
對于鋰離子電池材料，含鋰前驅(qū)體主要形式為碳酸鋰。碳酸鋰有兩種來源：礦石和鹽湖。鋰礦石主要以鋰輝石、鋰云母及磷鋁石礦的形式存在。從鹽湖鹵水提取生產(chǎn)的鋰化學產(chǎn)品主要是碳酸鋰或氯化鋰。
美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)顯示，目前全球已探明的鋰資源量（金屬鋰當量）為3950萬噸，其中幾乎73%集中分布在南美洲少數(shù)國家。全球可開采鋰資源儲量約為1350 萬噸（以碳酸鋰當量計算約為7100 萬噸），近兩年鋰資源的年平均開采量為3.5萬噸，即便如此預計也僅可供開采385年，更何況目前每年的鋰資源開采量正逐漸增加。
表1 和圖3 展示了全球主要鋰資源國家分布、產(chǎn)量及儲量情況。

表1 全球鋰資源產(chǎn)量
圖3 世界主要鋰資源國家產(chǎn)量和儲量
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前全球一年鋰資源的消耗量大約是3 萬噸（以金屬鋰計算），其中約有1萬噸是用于電池領(lǐng)域，也就是說在鋰的下游用途中，用于電池領(lǐng)域的鋰資源約占總量的30% 。
在電動汽車中，鋰離子電池成本約占總成本的一半（現(xiàn)在比例有些下降），而在鋰離子電池成本中，占比最大的是正極材料，一般占30%～40% 。
截至2020年底，全國新能源汽車保有量達492萬輛，占汽車總量的1.75%，比2019年增加111萬輛，增長29.18% 。其中，純電動汽車保有量400萬輛，占新能源汽車總量的81.32% 。新能源汽車增量連續(xù)三年超過100萬輛，呈持續(xù)高速增長趨勢。