升级钠离子电池可以防止严重的矿物短缺

　　电池正在迅速生产;然而，产量的增加意味着锂和钴的短缺，这是最常见的电池类型的关键成分。钠离子电池可以解决这个问题，因为它们的材料来自盐和生物质。

　　查尔姆斯大学环境系统分析副教授里卡德·阿维德森解释说:“我们在未来电池中使用的材料对于转向可再生能源和无化石燃料的车队非常重要。”

　　这项新研究发表在《工业生态学杂志》上。

　　根据欧盟委员会的《关键原材料法案》，随着欧盟国家向可再生能源系统和电动汽车过渡，对关键原材料电池的需求预计将呈指数级增长。

　　与此同时，由于原材料来源有限，这种生产存在供应中断的高风险。

　　Arvidsson说:“锂离子电池正在成为世界上的主导技术，对气候来说比化石燃料技术更好，尤其是在交通运输方面。

　　“然而，你无法以生产电动汽车的速度生产锂电池，而且从长远来看，锂电池的储量有耗尽的风险。”

　　新电池技术的发展正在快速发展，以寻求下一代可持续能源存储——这种能源存储最好具有长寿命、高能量密度，并且易于生产。

　　研究人员选择研究钠离子电池，它含有钠，一种在普通氯化钠中发现的非常常见的物质，而不是锂。

　　在他们的研究中，他们对电池进行了所谓的生命周期评估，在那里他们检查了原材料提取和制造过程中对环境和资源的总体影响。

　　“我们得出的结论是，钠离子电池在对矿产资源稀缺的影响和对气候的影响方面比锂离子电池要好得多，”Arvidsson说。

　　“根据你所看到的场景，它们最终的理论电力存储容量在每千瓦时60到100公斤二氧化碳当量之间，这比之前报道的这种钠离子电池要低。”

　　研究人员还确定了一些有可能进一步减少气候影响的措施，例如开发一种更环保的电解质，因为它占电池总影响的很大一部分。

　　今天的钠离子电池已经有望用于电网的固定能量存储，随着不断的发展，它们将来也可能用于电动汽车。

　　Arvidsson说:“能源储存是扩大风能和太阳能发电的先决条件。考虑到储能主要由电池完成，问题是，这些电池将由什么制成?锂和钴需求的增加可能会阻碍这一发展。”

　　该技术的主要优点是钠离子电池的材料丰富，可以在世界范围内找到。电池中的一个电极——阴极——有钠离子作为电荷载体，另一个电极——阳极——由坚硬的碳组成，这种碳可以从森林工业的生物质中生产出来。

　　Arvidsson总结道:“基于丰富原材料的电池可以减少地缘政治风险，减少电池制造商和国家对特定地区的依赖。”