
表1:鋰離子電容器與鋰離子電池、雙電層超級電容器的構成材料比較
注:鋰離子電池和超級電容器的相關指標是指現有技術水平,理論上二者均有較大幅度提高的可能。
在鋰離子電容器技術路線的基礎上,2011年12月,日本Eamex公司開發出了一種將正極換成了導電性高分子膜的新型鋰離子電容器產品 “電容器電池”,該產品具有能在數分鐘內充放電7,000W/kg的輸出密度和600Wh/L的能量密度,同時保持了超長壽命的特性。這條路線如果進展順利,綜合性能可相匹敵甚至超越鋰離子電池的電容器電池產品或許會在未來某個時間上市。不過,這個時間會有多長誰也不清楚,Eamex公司也沒能拿出一個量產的時間表來。墨柯估計10年之內即便量產,可能也難以實現規模化應用。
從資源的角度,鋰離子電池技術的發展長期來看確實會面臨鋰資源瓶頸問題,因為地球上的鋰資源并不豐富,而這一點也正是鈉離子電池技術受到越來越多人關注的主要原因。理論上看,鈉離子電池的性能和鋰離子電池大致相當,但是,鈉在地殼中有豐富的儲量,約占2.74%,為第六豐富元素,且分布廣泛,尤其海水中的鈉資源儲量非常豐富(世界上鹽的一半是由鈉元素組成)。以目前的認知能力判斷,資源的優勢決定了鈉離子電池終究有一天會取代鋰離子電池。
鈉離子電池是正極材料為含鈉氧化物(貧鈉),負極在嘗試鈉金屬、碳材料、鈉系合金材料甚至其他金屬。由于鈉離子比鋰離子半徑約大30%,因此,找到適合的正負極材料以及匹配的電解質材料是鈉離子電池技術開發的關鍵所在。目前在開發鈉離子電池技術方面最為領先的是日本住友電工,公司目前已開發出能量密度167Wh/kg(290Wh/L)(注:蘋果和特斯拉使用鋰離子電池目前的能量密度均在250Wh/kg左右)的鈉離子電池產品,且將鈉離子電池技術量產的時間定在2016年,成本目標是2萬日元/kWh(約合200美元/kWh)。豐田正在和住友電工合作開發用于電動汽車的鈉離子電池技術。

