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1 # 創意科裡5T8
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2 # 小馬129692100
總的來說,鋰和鈉的化學性質更相近,雖然有些性質近似鎂。
室溫下鋰能和水反應(雖然沒有鈉那麼劇烈),但比鎂和水反應劇烈多了(鎂和熱水才能反應)。氫氧化鋰/碳酸鋰/氟化鋰/磷酸鋰的溶解度也比相應的鎂鹽大多了(雖然碳酸鋰,氟化鋰算微溶於水,磷酸鋰可以沉澱下來)。鋰也可以呈現明顯的焰色反應(紫紅色),而鎂的焰色反應的吸收光譜主要在紫外區(因而可見光波段呈亮白色)。鋰和EDTA的配合穩定常數要比鎂的EDTA穩定常數低多了(一個為2.79,另一個是8.69,這裡是以10為底對數座標),金屬有機化合物當中C-Li鍵的離子性成分也比C-Mg鍵高多了(雖然兩者的共價性成分都很高,和同族下面的金屬有機化合物不同)。鋰鹽的晶型更像同族的鈉鹽而非鎂鹽。
當然,鋰的性質也和鎂很相似,如在空氣中燃燒以氧化物為主(而鈉可以生成過氧化鈉,鉀則生成超氧化鉀),可以生成穩定的氮化物。氧化鋰的熔點熱穩定性都很高(同族鹼金屬的氧化物熔點和熱穩定性就差很多,高溫下可以發生歧化(生成金屬單質和過氧化物))。氯化鋰易溶於乙醇(而氯化鈉就微溶於乙醇),更別提上面那位溶解度比較低的鹽類和金屬有機化合物。
金屬鋰的獨特性本質上是Li+的小半徑帶來的高離子強度,是的Li+的性質有點類似Mg2+,但由於Li+的電荷數較低,鋰的性質還是更近似同族鹼金屬。其實鈹和鋁,硼和矽之間的性質往往更加接近。
隨著科技的不斷更新發展,我們身邊的物品也在隨著變化,手機、電腦、電視、汽車等等,都在變得越來越好。隨著新能源電車的上市,電池作為其能源提供物,也將迎來一次大改造。新型電池的上市,又是否會帶來一個新的時代?
鋰電池是現在市面上新能源汽車最常用的電池,其中還存在許多困擾電動汽車發展的難題。寧德時代新型鈉電池的釋出,宣稱將會解決電動汽車電池的困局。但是什麼是鈉電池?電池行業的發展會迎來下一個時代嗎?
現在非常普遍的鋰電池,其實發源於上個世紀。在經過了長達一個世紀的時間裡,這款輕薄小巧的電池已經和我們的生活息息相關,日常生活中的許多地方都能見到它的身影,而在這一片繁榮的景象之下依然隱藏著危機。
中國是鋰電池的製造和消費大國,但是中國的鋰資源十分匱乏,大部分只能依靠進口,地球上的鋰資源韓浪也十分有限。在經過長時間的消耗後,鋰資源的數量更是大大減少。這就導致近年來用於提取鋰的原料碳酸鋰價格上漲。在不久的將來,可能就會面臨著資源不足無法生產的困難局面。
而且鋰的提純也十分困難,因為鋰本身的化學性質非常活潑,想要提純不僅需要複雜的提取工藝,還需要運用昂貴的專業裝置。然而,從1997年開始,鋰電池的技術停滯了幾十年,想要提升十分不易。面對如此困境,科學家只能尋找更好的替代方案,這時,鈉電池產生了。
鈉電池出現以後,不可避免的就要與原來的“前輩”鋰電池對比一番,相比之下,二者究竟有些什麼不同?為什麼鈉電池就能夠解決電車的問題呢?
首先,鈉和鋰在元素週期表上的位置相近,這就意味著二者的化學性質相似,說明鈉同樣可以被製作成為電池。其次,也是鈉最有利於鋰的地方,那就是便宜並且含量豐富,例如說我們每天都在使用的食鹽,其中就含有大量的鈉元素。
第三,鈉電池的出現能夠有效改善電動汽車充電慢的情況。在電量相當的情況下,鈉電池20分鐘就能夠充滿,鋰電池卻需要花費一小時。而且,鈉電池的電解液即使在-20℃的環境下,仍然可以供電,能夠解決電車在寒冷天氣的續航問題。
此外,雖然鈉電池因為高密度重量大,但是技術上也更加安全。而且鈉電池還有一點與其他電池不同,在耗盡電量之後,鈉電池的電極材料也不會被損害,導致電池的使用壽命縮短。當然,最大的優勢仍然是鈉資源的獲取,與鋰資源的匱乏不同,海水中便可以提前無盡的鈉元素。
最後,雖然目前看來鈉電池的優勢很明顯,但是想要迅速在市場推廣還不現實,鈉電池的研發無疑給我們吃下了一顆定心丸,可以作為中國的後備能源使用。相信在不久的將來,隨著科技的不斷進步,鈉電池的出現將會開啟一個新時代。