新电池比锂离子电池更便宜并有四倍容量

锂离子电池摆出我们朝向可再生能源过渡的挑战。钠硫电池可能是一种解决方案。

THE FUTURE — DECEMBER 23, 2022

Kristin Houser

Credit: BillionPhotos.com / Grey / Adobe Stock

关键要点

向可再生能源过渡要求我们将多余的能量存储在电池中，然后在当太阳和风不与需求合作时重新部署。

锂离子电池的问题在于锂价格昂贵，开采锂对环境糟糕。

钠硫电池是一种承诺的替代品。它们用低成本材料，这能被容易从盐水提取。

一种新型低成本电池可以帮助解决可再生能源存储问题，赋予我们一种当没有没有阳光照耀和风正在吹时储存太阳能和风能更好的方法。

挑战：全球高达30%的二氧化碳排放量被燃煤电厂产生，电网脱碳是应对气候变化的一个组成部分。

我们可以通过将多余的能量存储在电池中来加速向一个电网过渡，但锂离子电池很昂贵。

在过去的几十年里，太阳能和风能已经变得急剧的便宜，然而，这些来源仍然依赖于环境条件------没有风涡轮机不能旋转，如果太阳不照耀太阳能电池板（通常）不能收集能量。

这使得这些来源比化石燃料更少一致性，化石燃料能按需调度，因此甚至在当太阳能和风能继续来增长时这样做，公用事业公司继续依靠天然气来填补空白并保持电网稳定。

储能：我们可以通过将多余的能量存储在电池中，然后当太阳和风能与需求不合作时部署它来加速向可再生能源的过渡。许多较新的可再生能源工厂正在配对有大型锂离子电池库，但锂价格昂贵，开采锂以其他方式对环境糟糕的。

“被用钠等丰富资源制造的存储解决方案......有保证更大的能源安全的潜力。SHENLONG ZHAO

室温钠硫（RT Na-S）电池是一种可再生能源存储的承诺的替代品。它们依靠一个硫阴极和一个钠阳极之间的化学反应来储存和部署电能，并且它们用低成本的材料，甚至能很容易地从盐水提取。

悉尼大学储能研究员赵神龙说，“用钠等丰富资源制造的存储解决方案......有更广泛地保证更大的能源安全的潜力，并允许更多国家加入转向脱碳”。

有什么新变化？现有的室温钠硫电池已经限制了存储容量和一个短的生命周期，这阻碍了它们的商业化，但现在有一种由赵的团队开发的新型的室温钠硫电池

按照他们的论文，该设备有一个锂离子电池的存储容量的四倍，并且有一个超长的使用寿命------经过1000次循环后，它仍然保留了大约它的容量的一半，研究人员声称这是“前所未有的”。

“这是可再生能源发展的重大突破。赵申龙

这一飞跃由于将碳基电极的纳入以及使用一种叫“热解”的工艺来提高硫的反应性以及硫和钠之间的反应成为可能的。

赵说，“这是可再生能源发展的一个重大突破，虽然降低长远成本，但带有几个财务障碍”。

大局：到目前为止，悉尼研究人员只创建和测试了他们的室温钠硫电池的实验室规模版本。他们现在计划集中在扩大和商业化这项技术上，这可能需要几年时间。不过，今天还有许多其他可用于可再生能源存储的锂离子电池替代品，包括长寿命液流电池、大型水电池以及将电力作为热储存在砖块、沙子和其他固体材料中的电池。

  我们越早扩大可再生能源的使用、部署更多的电池——以及像悉尼大学这样的创新新来者------我们就越有可能避免气候变化的最坏影响。

本文最初由我们的姊妹网站Freethink发布。

https://bigthink.com/the-future/new-battery-cheaper-than-lithium-ion-four-times-capacity/