钠电池科普之 钠与磷酸的不解之缘

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首先大家要明白化学电池的本质,和性能如何改善。

1.化学电池 实质是氧化还原反应 金属离子在正负极间运动

2.元素周期表第一列
氢锂钠钾铷铯钫 分子量逐渐变大,移动困难
大分子嵌入正极导致正极的晶体结构崩塌,所以循环次数减弱
锂>钠>钾

3.为辅助钠离子移动

正极层状或隧道结构的磷酸铁钠,磷酸钒钠,氟磷酸钒钠,锰酸铁钠,钛锰酸钠,其中磷酸的优势是比稀有金属便宜。

负极硬碳(目前宁德时代采用),掺杂磷酸钛基钠,可进一步提高离子移动速度。

电解质 六氟磷酸钠与高氯酸钠混合物 由于钠盐电导率高于锂盐 所以可使用低浓度电解质优于锂

4.还原性强弱
锂 钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢 越强还原电位越高
能量大
锂>钾>钠

结论:

a)储量应用成本优势上 钠>钾>锂

b)电解液 六氟磷酸锂 转换至 六氟磷酸钠
正极 依旧磷酸系多元系
负极 磷酸系参与辅助提高性能

c)磷酸存在由化肥转为储能上游的可能。

最后开个玩笑,人类选择了和细胞内储能(ATP,三磷酸腺苷)类似的磷酸系储能形式。

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精彩讨论

高瓴2021-11-04 14:40

我转发20分钟,都没转发成功,我也是服了雪球。

蜗牛非牛2021-11-04 15:20

果然,兴发不配姓磷了

全部讨论

2021-11-04 18:17

为啥宜化天天跌啊

2021-11-04 16:42

有理才能拿下去,依旧看好磷三杰

2021-11-04 16:05

大师宜化怎么看,跌跌不休

2021-11-04 14:30

是不是锂矿现在跌的原因?

不是说正极是什么金属氧化物么?

2021-11-04 14:23

确实如此,就算钠电池量产,按照现有技术路线。
正极大概率是:磷酸铁钠,磷酸钒钠,氟磷酸钒钠,锰酸铁钠,钛锰酸钠,其中磷酸的优势是比稀有金属便宜。
负极硬碳:(目前宁德时代采用),掺杂磷酸钛基钠,可进一步提高离子移动速度。

电解液: 六氟磷酸锂 转换至 六氟磷酸钠

所以完全不用担心宁德时代不用磷,只是钠替代了锂而已。
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