新能源電池家族“年青一代”，鈉離子電池研發取得重大突破

作為新能源電池家族中的“年青一代”，鈉離子電池展現出了比鋰電池更低的成本、更安全的性能。目前，鈉離子電池已在實驗室實現了200瓦時每公斤的能量密度，有望進一步提升性能、降低成本。5月30日，中國科學院物理研究所研發的鈉離子電池相關成果在2023中關村論壇上發布。

早在2011年，中科院物理所研究員胡勇勝就帶領團隊，率先進軍鈉離子電池領域；當時，這一領域還鮮有問津者。常見的鋰離子電池的正極材料多含有鎳、鈷等價格較貴的過渡金屬元素，在鋰電中常用的石墨負極幾乎不具備儲鈉性能。而在對鈉離子電池的研究中，胡勇勝發現，銅基的層狀氧化物在作為正極材料時具有活性，且能提高電壓；負極材料也可更換為價格更便宜的材料——無煙煤基無定形碳材料。

當前以鋰離子電池為主的新能源電池領域發展迅猛，為何還要另辟蹊徑，研發鈉離子電池？中科院物理所副研究員陸雅翔解釋，我國鋰資源70%依賴進口，鈉離子電池所需的資源豐富、原料更易得，其電芯材料成本大約相當于磷酸鐵鋰電芯材料成本的70%，具有成本優勢。

為了讓科研成果更好地走入市場，2017年，專注于新一代儲能體系鈉離子電池研發與生產的中科海鈉公司成立。目前，該公司依托胡勇勝團隊的科研成果，已有3款鈉離子電池電芯產品發布，相關的生產線也已經建立，產能正在不斷擴大。從短續航電動汽車到1兆瓦時大型儲能電站的示范應用，再到應用于A00級車輛（微型車）的動力系統，鈉離子電池正在一步步走近我們的生活。

去年，胡勇勝團隊突破性實現了鈉離子電池200瓦時每公斤的能量密度，超過了常見“磷酸鐵鋰-石墨”鋰電池平均180瓦時每公斤的水平。“這項工作證明了，只要選擇合適的電池材料與體系，鈉離子電池的能量密度可以達到甚至超過鋰離子電池的水平。當然，這個數據目前僅在實驗室獲得，后續還需要持續研究以提升電池綜合性能。”陸雅翔表示，新發布的A00級鈉離子電池電動汽車的續航里程為252公里，電池容量為25千瓦時，快充充電時間為15至20分鐘，可完全滿足短續航電動汽車的需求。

成本低、材料足、更安全，鈉離子電池的這些特性，不僅讓它在短續航動力電池領域具有廣闊的應用前景，也更適合在大規模儲能領域大展拳腳。“我相信，鈉離子電池一定會在‘雙碳’目標實現過程中發揮重要作用。”胡勇勝說。

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