鈉電池可能帶來能源新革命


鋰電池可能下馬，換鈉電池上場。(圖/網路)

2018年09月26日 21:21 中時電子報 江飛宇
鋰金屬的價格在過去五年幾乎翻了一倍，這是因為鋰離子（Li-ion）電池的需求量持續增加，你可以在手機、筆電、平板都用的的到它，當然還有電動車，這當然與環保意識有關，不會排放廢氣的電動車深受市場歡迎，然而不幸的是，鋰是一種稀有金屬， 2017年全球僅生產出4萬8千噸的鋰，僅比前一年略有增加，而這樣的數量無法滿足未來能源需求。

既然鋰的產量不足，那麼可不可以用化學性質相似的元素來替代？鋰屬於鹼金族元素(鋰、鈉、鉀、銣、銫、鍅)，或許鈉就是不錯的替代方案，我們都知道，鹽就是氯化鈉，大海裡有著數不盡的鹽，可說是取之不盡、用之不竭。目前普度大學(Purdue University ) 研究員唐家樑(Jialiang Tang)的團隊就在進行相關的研究。

然而，鈉離子電池並不容易，問題在於鈉離子在開始充電時，會隨著電循環粘附到電池的陽極端(由硬碳，也就是石墨製成)，而不會傳播到該去的陰極端。鈉離子會積聚成稱為「固體電解質界面」這會影響電池的壽命。


普度大學的唐家樑，利用特殊工藝改善了鈉擔任電極的特性。(圖/普度大學)

唐家樑團隊成員維拉斯．波(Vilas Pol)說：「通常固體電解質界面是好的，因為它可以保護碳顆粒免受電池的酸性電解質的影響，但是如果過多，也會消耗了我們為電池充電所需的鈉離子。」

為了使鈉離子較為穩定，研究團隊將鈉化為粉末狀，並由礦物油(己烷)來混合成為溶液，如此就能使鈉同時具有活性，又不會消耗鈉離子。

他們在實驗中發現，這種鈉溶液確實解決了原本鈉電池壽命不足的問題，充電和放電都變得更穩定，電容量可以更高，現在他們已經將該技術申請專利，或許5年之內，就有商用的鈉電池問世。

如果鈉電池可行，那麼充電電池就一定比現在要便宜許多，甚至廉價到只有百分之一，那麼大型化的充電電池就能更為普及，這就可以對於供電不穩定的太陽能、風能發電來儲存電力，這將是綠能電力的重要躍進。

(中時電子報)

文章來源：Super cheap earth element to advance new battery tech to the industry

文章來源：Professor Hanington's Speaking of Science: Sodium batteries may replace lithium

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