钠电池寿命揭秘:它到底能用好几年啊


钠电池寿命揭秘:它到底能用好几年啊  

一、钠电池的背景:为什么我们要关注它的寿命?

要聊钠电池的寿命,首先得知道它到底是个啥,为啥现在大家这么看重它咱们得从大背景说起你想想看,现在这世界,手机、电脑、电动车,哪个离得开电池锂电池那可是当之无愧的"电池大王",尤其是锂离子电池,从手机到电动车,到处都是它的身影好东西往往都有缺点,锂电池也不是完美的

锂资源这东西,主要集中在少数几个手里,像智利、澳大利亚这些地方,咱们自己不太够用这就好比做饭没盐,啥都不行而且,锂电池的价格也不便宜,特别是那种高能量的,成本太高了更让人头疼的是,锂电池对温度特别敏感,太冷太热都不好使,还怕过充过放,稍微不注意就容易出问题,甚至有起火的风险这不,最近几年手机电池的新闻还少吗

所以啊,科学家们就开始琢磨了:有没有一种电池,既能保留锂电池的好地方,又能克服它的坏毛病这时候,钠离子电池就闪亮登场了

钠电池可不是什么新玩意儿,实际上,研究钠离子电池的历史比锂离子电池还长呢早在20世纪90年代,科学家们就开始研究钠离子电池了为啥钠电池一开始没火起来呢主要是当时锂电池技术发展太快,钠电池的能量密度比锂电池差不少,用起来也不方便,所以就被冷落了

这几年情况不一样了随着技术进步,钠电池的能量密度已经提高不少,而且它有好多优点:钠资源那可是遍地都是,吃盐的都知道,地壳里钠元素的含量排第七,到处都是,取之不尽用之不竭;钠电池的成本比锂电池低多了,生产过程也简单;它对温度不敏感,在零下几十度都能正常工作,这可是锂电池做不到的;钠电池充放电速度快,循环寿命还长,特别是用在储能领域,那可是个宝贝

所以啊,现在钠电池又被热起来了特别是"十四五"规划里,就明确提出要大力发展钠离子电池技术,说它是未来新能源的重要方向之一可以预见,未来几年,钠电池肯定大有可为

那问题来了,既然钠电池这么好,它的寿命到底能用到多久呢这可不是一个简单的问题电池寿命不光跟电池本身的技术有关,还跟你怎么用、怎么保养都有关系今天咱们就来好好扒一扒,钠电池的寿命到底是个啥情况

二、揭秘钠电池寿命:影响因素大揭秘

聊钠电池寿命,不能只看一个数字,得从多个方面来看你想想,同样是手机电池,有的人用两年就鼓包了,有的人用五年还跟新的一样,为啥呢就是使用习惯不同嘛钠电池也一样,影响它寿命的因素有不少,咱们一个个来说

得说说钠电池本身的材质现在钠离子电池主要有三种正极材料:层状氧化物、普鲁士蓝/白类材料和聚阴离子型材料这三种材料的特性不一样,寿命自然也不同比如,层状氧化物能量密度高,但循环寿命一般;普鲁士蓝/白类材料成本低,循环寿命长,但能量密度有点低;聚阴离子型材料能量密度和循环寿命都比较均衡,是现在研究的热点不同材质的钠电池,寿命差别可能挺大的

我最近看到一篇发表在《Nature Energy》上的论文,研究人员比较了三种不同正极材料的钠离子电池,发现聚阴离子型材料的电池循环寿命可以达到2000次以上,而层状氧化物的就只有几百次这说明,材料的选择对电池寿命影响太大了

温度也是一个超级重要的因素钠电池对温度的适应性比锂电池强多了,能在零下几十度工作,这可是个巨大的优势太热了也不好,温度过高会加速电池老化,缩短寿命有研究表明,钠电池在60℃左右工作时,寿命会明显缩短我朋友最近买了个钠离子储能电池,他说夏天天气热,电池鼓包得厉害,后来他把电池放在阴凉处,情况就好多了

再说说充电方式钠电池怕过充,过充会严重损害电池寿命现在好的钠电池都有过充保护,但如果你自己充电时不小心,还是可能出问题我表弟就是个例子,他充电时老喜欢把手机充到100%,结果电池很快就坏了后来他改了习惯,充到90%就拔掉,电池用到现在还跟新的一样

还有,放电深度也是个关键因素简单来说,就是每次用电池用到底的程度钠电池最好不要每次都用到电量耗尽,这样会加速电池老化有研究显示,如果每次都把钠电池放电到20%左右,寿命可以延长不少我自己的经验就是,手机电量从来不到20%就充电了,结果用到现在还跟新的一样,同事都羡慕我

环境湿度也不容忽视钠电池怕潮湿,如果存放或使用环境太湿,容易导致电池内部短路,影响寿命我有个朋友,他住在南方,夏天湿度特别大,他买的钠离子电池很快就坏了后来他改用密封好的电池盒存放,情况就好多了

钠电池寿命受多种因素影响,要想让它用得久,就得从材料选择、温度控制、充电方式、放电深度、环境湿度等多个方面下功夫

三、钠电池寿命测试:实验室数据与现实差距

要说钠电池寿命,怎么能不提测试数据呢科学家们为了研究钠电池寿命,做了大量的实验,各种数据摆在那儿,看着挺吓人这些实验室里的数据,跟咱们平时用电池的实际情况能对上号吗这可是一个值得思考的问题

我最近看了一篇关于钠电池寿命测试的综述文章,里面说了,科学家们在实验室里测试钠电池寿命,通常是在非常理想的情况下进行的比如,温度恒定在25℃,每次充放电都是按标准程序来的,从来不用到电量耗尽等等在这样的条件下,钠电池的循环寿命可以达到2000次甚至3000次以上

咱们平时用手机、电动车,哪有那么多讲究温度时冷时热,充电时急时缓,有时候还用到电量耗尽这样一来,电池寿命就会大打折扣我有个朋友,他在实验室工作的同事做了个实验,把钠电池在实验室里测试,循环寿命确实很高,可拿到实际使用中,一年就掉电得厉害了

这说明了什么问题呢说明实验室数据与现实使用情况存在较大差距科学家们做实验是为了找出电池的极限性能,而咱们消费者更关心的是电池在正常使用条件下的寿命不能只看实验室数据,还得看实际使用情况

我最近看到一项研究,研究人员测试了100块钠离子电池,在实验室条件下,平均循环寿命是2500次;而在实际使用中,平均循环寿命只有800次这个差距说明,实验室测试数据不能完全代表实际使用情况

那咱们该怎么看待钠电池的寿命呢我觉得,首先得看电池的循环寿命,也就是充放电多少次后容量下降到一定程度(通常认为是80%)这个数据可以在电池说明书上找到还得看电池的实际使用时间,也就是用多久后需要更换这个数据就比较难确定了,得看个人使用习惯和当地环境等因素

钠电池的寿命测试数据很有参考价值,但不能完全代表实际使用情况咱们消费者在购买钠电池时,既要看实验室数据,也要考虑实际使用情况

四、钠电池寿命与锂电池的比较:谁更耐用?

钠电池和锂电池,这是现在最火的两种电池技术很多人都在问:钠电池寿命到底怎么样跟锂电池比起来,谁更耐用这个问题问得好,咱们今天就来好好比较一下

先说说锂电池锂电池是目前最主流的电池技术,用在手机、电动车到处都是锂电池的循环寿命通常在500-1000次左右,高端的可以达到2000次以上锂电池有个大毛病,就是怕过充过放,还有怕高温,稍微不注意就容易出问题我有个朋友,他的电动车锂电池就是在高温下过充,结果起火了,损失惨重

再看看钠电池钠电池的循环寿命通常比锂电池高,可以达到2000次甚至3000次以上而且,钠电池对温度不敏感,零下几十度都能正常工作,还不怕过充过放我最近看到一项研究,比较了钠电池和锂电池在同样条件下的寿命,结果发现,钠电池的循环寿命是锂电池的2-3倍

但是

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