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求真百科

钠离子电池(Sodium-ion battery),是一种二次电池(充电电池),主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,与锂离子电池工作原理相似。2022年度化学领域十大新兴技术之一 。2018年12月, 南京理工大学 夏晖教授与中外团队合作,首创结构设计和调控方法,在锰基正极材料研究方面取得重要进展。[1]

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目录

工作原理

在充放电过程中,Na+在两个电极之间往返嵌入和脱出:充电时,Na+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极;放电时则相反。新款18650钠离子电池,借助了钠离子转移(而不是锂离子)来存储和释放电能。

技术优势

研究人员将这种特定的材料定位商业机密,LITEN合作研究员Loïc Simonin指出:“其能量密度可与磷酸铁锂等锂离子电池相匹敌”。 钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐,相较于 锂盐 而言储量更丰富,价格更低廉。由于钠离子比锂离子更大,所以当对重量和能量密度要求不高时,钠离子电池是一种划算的替代品。 与锂离子电池相比,钠离子电池具有的优势有:(1)钠盐原材料储量丰富,价格低廉,采用铁锰镍基正极材料相比较锂离子电池三元正极材料,原料成本降低一半;(2)由于 钠盐 特性,允许使用低浓度电解液(同样浓度电解液,钠盐电导率高于锂电解液20%左右)降低成本;(3)钠离子不与铝形成合金,负极可采用铝箔作为集流体,可以进一步降低成本8%左右,降低重量10%左右;(4)由于钠离子电池无过放电特性,允许钠离子电池放电到零伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg,可与磷酸铁锂电池相媲美,但是其成本优势明显,有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。

存在风险

大多数钠离子电池都包含液体电解质,存在易燃性风险。

參考來源