摘要：新南威尔士大学和 Vecor Technologies 正在使用经济高效、高产量和可持续的制造策略率先开发大容量钠离子电池，以满足对可再生能源解决方案日益增长的需求。
新南威尔士大学和 Vecor Technologies 正在使用经济高效、高产量和可持续的制造策略率先开发大容量钠离子电池，以满足对可再生能源解决方案日益增长的需求。
未来是电动的：从汽车到消费电子产品和可再生能源存储解决方案，一切都取决于我们生产更实惠、更可持续的电池的能力。目前，锂离子电池引领市场，但有限的资源限制了降价，因此，矿物前体的成本很高。此外，锂、钴和镍（这些电池的主要成分）的提取涉及能源密集型过程，这通常会导致严重的环境退化、水资源枯竭和污染，对矿区的当地社区产生相当大的社会经济影响。锂离子电池也会带来安全风险，因为它们在高压下会过热，通常会导致热失控。
这一挑战凸显了对创新电池技术的迫切需求，这些技术通过使用更安全、更丰富和更环保的材料来补充现有系统，确保有足够的储能容量来满足未来的需求。
为了解决上述缺点，新南威尔士大学与 Vecor Technologies 合作，正在开发一种高产量、成本效益和环保的制造策略，以制造高效且可持续的可充电无钴电池，其中使用钠代替锂
与锂离子电池相比，钠离子电池具有几个显着优势：
成本效益 e： 钠离子电池更便宜。据估计，与商用锂离子电池相比，NEMCAT 的新技术可将电池总成本降低 ~35-50%。道德采购：钠更容易提取，并且不会带来通常与锂提取相关的劳动力和能源相关挑战。丰富的资源：钠在海洋和地壳中含量丰富且容易获得，而锂则集中在少数国家。增强安全性：钠离子电池通过降低过热和有害气体排放的风险来提高安全性。至关重要的是，钠离子电池可能会放电至 0 伏特，而不会遇到锂电池在类似条件下面临的安全问题。钠离子电池的一个主要优点是可以使用与现有电池类似的设备制造，从而能够以较低的成本进行广泛生产。该项目的目标是到 2026 年开发 1000 mAh 软包电池，到 2029 年扩大到 20 kWh 电池，专门用于电池储能系统 （BESS）。
图片来源： Vecor Technologies
Vecor 首席执行官 Mark Ramsey 表示，在回收和清洁能源开拓者的支持下，该公司与新南威尔士大学的研究合作伙伴关系最近进入了储能领域。
“作为一家公司，我们专注于使用回收和常用的材料来减少对环境的影响并降低关键行业的供应链风险，”Ramsey 先生说。
“我们对探索如何在电池中有效利用钠而不是锂特别感兴趣。与锂不同，钠是一种丰富的资源——地壳中第六大最常见的元素——并且可以提取而不会对环境产生重大影响。
面向全球市场的行业合作
Vecor 投入了大量资金，建立了由新南威尔士大学材料科学与工程学院的 Sajjad Mofarah 博士、Pramod Koshy 副教授和 Charles C. Sorrell 教授领导的专门用于研究和产品开发的研究实验室，新南威尔士大学团队成员开发的专利技术正在为具有全球竞争力的商业机会铺平道路。
Mofarah 博士说，新南威尔士大学根据他的原始研究开发的工艺使用相对简单的设施，其工艺既不昂贵也不危险。
“它们可以在室温下进行，并按比例扩大到生产能力，”他说。
Koshy 副教授指出，虽然我们目前的工作集中在各种正极材料和设计上，但合作最近已经扩大到包括新南威尔士大学化学学院的 Neeraj Sharma 教授以及 RMIT 和墨尔本大学的同事一起开发钠离子电池的负极材料，他们正在致力于软包电池的开发。
“通过将这些小组聚集在一起，我们现在有能力创建更大的完整电池系统，”Koshy 副教授解释说。
鉴于这些技术跨越了三个关键的储能设备——纳米材料、电池和赝电容器——Sorrell 教授预计，随着可以进入全球市场的材料的发展，将获得重大的经济机会。
“到 2027 年，它们各自的预计价值将达到 1070 亿美元、2150 亿美元和 170 亿美元，”他说。
这一突破有可能改变储能市场，使可持续和负担得起的能源解决方案比以往任何时候都更容易获得。
来源：陈讲运清洁能源
