鈉離子電池和鋰離子電池材料正在醞釀奪權(quán)

來源：存能電氣  日期：2020-06-03 16:58  瀏覽量：次

鈉離子電池和鋰離子電池材料正在醞釀奪權(quán)。新能源汽車的爆發(fā)式增長帶動(dòng)鋰離子電池的產(chǎn)能激增，鋰資源短缺身價(jià)暴漲。此時(shí)具有相似理化性質(zhì)的鈉離子電池受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，正在醞釀著一場(chǎng)“奪權(quán)上位”大計(jì)。與鋰相比，鈉儲(chǔ)量豐富、分布廣泛、成本低廉，一旦未來鋰供應(yīng)不上，鈉離子電池將可以完全替代，因而近兩年來鈉離子電池的研究受到業(yè)界廣泛關(guān)注。

鈉離子電池取得突破性進(jìn)展

在尋找鋰電池替代品方面，科學(xué)家們一直在努力，現(xiàn)在鈉離子電池成為一個(gè)新的有前景落地的方向。相較于鋰元素，鈉的獲取和自然界存量都要?jiǎng)俪鲈S多，但早期的鈉離子電池原型卻存在性能低下、壽命短暫的特點(diǎn)。不過在使用硫化銅制備電極后，鈉離子電池的可用性大大增加，包括但不限于容量和充放電性能。如果每天充電一次，當(dāng)前的鈉離子電池原型可使用5年甚至更久。

鈉離子電池由于具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)而適用于大規(guī)模電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。要想取代鋰離子電池還必須有更大優(yōu)勢(shì)。據(jù)介紹，硫化銅電極的鈉離子電池相較于石墨電極的傳統(tǒng)鋰離子電池有著非常杰出的抗結(jié)性。另外從環(huán)保的角度，不同于有毒的鋰和鈷，鈉無毒開采更是容易。

鈉離子電池與目前普遍使用的鋰離子電池工作原理類似，但優(yōu)勢(shì)突出。首先是原料儲(chǔ)備豐富、易獲取，因此成本更低；其次能量密度及性能更佳，工作壽命更長，鈉離子電池壽命超過10年，而通常鋰離子電池使用壽命只有3~4年、充電速度更快。隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的開啟，巨大市場(chǎng)將被激活，提前布局的公司有望贏得先機(jī)。

鈉離子電池和鋰離子電池材料正在醞釀奪權(quán)

鈉離子電池最主要的特征就是利用Na+代替了價(jià)格昂貴的Li+，因此正極材料、負(fù)極材料和電解液等都要做相應(yīng)的改變適應(yīng)鈉離子電池。相比于鋰元素，鈉元素在地殼中的儲(chǔ)藏量十分豐富，獲得Na元素的方法也十分簡(jiǎn)單，因此相比于鋰離子電池，鈉離子電池在成本上將更加具有優(yōu)勢(shì)。

鈉離子電池雖然能量密度不及鋰離子電池，但是由于鈉資源豐富且十分容易獲得，因此從長遠(yuǎn)來看鈉離子電池仍然具有十分廣泛的應(yīng)用前景，在一些對(duì)能量密度要求不高的領(lǐng)域，例如電網(wǎng)儲(chǔ)能、調(diào)峰，風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能等方面還是具有應(yīng)用前景的。因此在未來，鈉離子電池可與鋰離子電池形成高低搭配的組合，高端用鋰離子電池，普通用鈉離子電池。

隨著電池產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，不同技術(shù)路線的電池都有屬于自己特定的細(xì)分市場(chǎng)，未來鈉離子電池在公交系統(tǒng)和低速電動(dòng)車領(lǐng)域?qū)?huì)得到一定的應(yīng)用。隨著鈉離子電池研發(fā)技術(shù)不斷進(jìn)步以及工序成本日益降低，未來鈉離子電池市場(chǎng)前景可期。