【必充技】——充电领域新贵“钠离子电池”

目前锂离子电池作为市面上的主要动力能源电池,近年来一直遭遇能量密度上升的瓶颈(www.bingyue.net)。充电慢、续航短、遇到极端天气就断电等问题,一直困扰着使用者们。不久前,宁德时代举行了一场发布会,董事长曾毓群发布了宁德时代第一代钠离子电池应用方案。今天我们就来认识一下,这个充电领域新贵“钠离子电池”的“前世今生”。

钠离子电池,英文名称为:Sodium-ion battery,是一种二次电池(可充电电池),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。但与锂电池不同的是,钠离子电池在安全性、成本、体积等诸多方面比锂电池更具优势。

从上游端看,钠资源的天然储备量大,广泛分布在陆地和海洋中。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。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。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。而锂资源在国内大部分需要进口,锂电池的储量很难同时支撑起电动汽车和电网储能两大产业快速发展。

钠离子电池研究其实最早开始于上世纪八十年代前后,寻找到合适的钠离子电极材料是钠离子储能电池实现实际应用的关键之一,但这一技术迟迟未有进展。由于钠离子相对更大,需要更大的能量来驱动离子的运动,这方面也是钠离子电池技术最头疼的问题之一。而宁德时代正是在材料体系上率先取得重要突破,才使得钠离子电池从实验室走向生产线。宁德时代研发的第一代钠离子电池电芯单体能量密度达160瓦时每千克;常温充电15分钟,电量可充至80%以上,更为重要的是,在零下20摄氏度的低温环境中,仍拥有90%以上的放电保持率。预计在2023年前后,钠离子电池将基本形成完整产业链,正式成为多元能源体系中的重要组成部分。

小编总结:“碳中和”催生了万亿瓦时级的电池需求,新的应用场景不断产生,新的技术也得到了更广泛的应用,多元化的技术路线将是未来电池行业的主旋律。乘着碳中和、碳达峰的东风,借助储能充足的优势,钠离子有着充分的市场竞争力。

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