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陳根:鈉電池推出,鋰電池會(huì)走向沒(méi)落嗎?

時(shí)間:2021-08-17 09:10來(lái)源:陳述根本 作者:綜合報(bào)道
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從動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)來(lái)看,各類電池有各自的“煩惱”。就目前應(yīng)用最為廣泛的鋰離子電池而言,其在生產(chǎn)發(fā)展中,能量密度已達(dá)到理論極限,并且原料供應(yīng)緊缺。鈉離子電池潛力雖大,但也存在能量密度低、循環(huán)壽命短等問(wèn)題。

針對(duì)電池產(chǎn)業(yè)的短板,近日,寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)出第一代鈉離子電池。該電池能量密度達(dá)160Wh/kg,是目前全球最高水平,在常溫下充電15分鐘,電量就可達(dá)到80%。此外,在零下20°C低溫的環(huán)境下,其仍有90%以上的放電保持率,同時(shí)在系統(tǒng)集成效率方面,也可達(dá)到80%以上。

金屬元素之所以能夠作為電池材料,是因?yàn)榻饘匐x子的不斷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生充放電流,鋰元素性質(zhì)活潑,鈉元素也可有效儲(chǔ)存離子,兩者作用原理相似。但鈉元素較之鋰元素,化學(xué)性能更穩(wěn)定,因此自燃率更低,安全性也有了本質(zhì)的提高。

鈉電池的另一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)就是充電速度更快�,F(xiàn)在的電子產(chǎn)品大都追求快充,滿足人們?nèi)找婕涌斓纳罟?jié)奏,鈉電池的這一特性能夠完美地適應(yīng)市場(chǎng)要求。而且,鈉資源與鋰資源相比,豐度更高、成本更低。

鈉電池?fù)碛斜姸鄡?yōu)良性能的同時(shí),也有一個(gè)“致命”的缺陷,就是鈉離子體積較大。由此造成鈉電池對(duì)于電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、電極材料和動(dòng)力學(xué)性能的要求極高。同時(shí),鈉的成本雖低,但制造鈉電池需要的工藝較高,整體成本上鈉電池可能高于鋰電池。

因此,寧德時(shí)代發(fā)布的鈉電池得益于正負(fù)電極材料的突破。這款鈉電池的正負(fù)極材料分別使用了電子結(jié)構(gòu)重新排列的普魯白材料和具有特殊孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料,是具有克容量高、易脫嵌、優(yōu)循環(huán)特性的新材料。

最值得一提的是,該電池在一個(gè)電池包中,同時(shí)搭載了鋰離子電池和鈉離子電池,實(shí)現(xiàn)了鋰鈉電池的集成混合共用。一定意義上,“合二為一”的結(jié)構(gòu)既彌補(bǔ)了鈉離子電池現(xiàn)階段的能量密度短板,也發(fā)揮了高功率、高性能的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)將不同材料體系的電池混合共用,寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)的鈉電池達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的效果,突破了單一電池材料體系的適用邊界,未來(lái)或許其可以拓展更多應(yīng)用場(chǎng)景。

(責(zé)任編輯:子蕊)
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