电池技术新突破,宁德时代瞄准钠电池
“我们的技术在发展,钠电池已经成熟了。”宁德时代董事长曾毓群在年度股东大会上放出了一枚信号弹,7月前后,宁德时代的钠离子电池即将问世。
宁德时代董事长曾毓群(资料图片)
众所周知,多年来车用动力电池材料采用的是稀有且相对昂贵的锂,拖慢了全球电动汽车快速普及的步伐。无论是电池厂商,还是汽车厂商都一直在寻求电池技术的突破。钠离子电池或许是一个可行方案。
钠电池为何物?
钠离子技术不需要稀缺资源,制作阴极无需稀有的锂盐,只要普通盐便足够。高性能阳极可以使用褐煤、木材和其他生物质制成。在生产过程中也不需要钴或类似的稀有金属。
锂和钠这两种金属有非常相似的化学特性。与较为稀有的锂相比,钠具有原材料丰富、容易获得、安全性高、价格低廉等优势,钠离子电池工艺技术等也与锂离子电池相近,可以借鉴使用。因此,钠离子电池被视为极具潜力的下一代电化学储能技术。
但钠也有两个缺点,一是重量比锂高三倍,所以尽管锂电池的锂含量占电池总重不到5%,一个钠离子的电池仍会比锂电池更重。二是钠电池的性能较弱,由于钠离子的载电量比锂电池少0.3伏,不可避免地会损失约10%的能量密度。国外有研究结果显示,若以石墨烯电极替代石墨阳极安装在钠离子电池中,或许能实现更高的储存容量,这为开发价格低廉的钠电池提供了突破口。
钠离子电池的研究起始于上世纪70年代,但与锂电池相比进展相对缓慢,年前后学术界开始重视钠离子电池的研发,年第一代钠离子电池开始迈入商业化进程。
近年来,钠离子电池研发取得积极进展,科学出版物的一些报告显示,韩国研发的钠离子电池在经过约次完整充放电循环后,电池容量仅下降至原来的80%。由一个美中研究小组开发的另一种钠电池,在相同的电池容量下约能完成次充放电。而一个中国制作的钠离子电池虽然容量较小,但在经过次12分钟快充后,还有70%的电池容量。
作为未来的电池趋势之一,令人欣喜的是,钠离子电池已不再是一个理论概念,相关技术的突破似乎已近在眼前。国外研究结果表明,目前已经有切实可行、价格合理且节省资源的替代品可以取代昂贵的锂电池,甚至可能通过多层结构提高其性能。但距离钠离子电池技术的完备、大批量生产并用于电动车上,肯定还需要一段时间。
对于钠离子电池的成本问题,曾毓群表示,由于是新兴的电池技术,钠离子电池不是刚推出来就很便宜,因为目前的供应链规模很小,不够成熟,钠离子电池可能比锂离子电池贵一些。
钠取代锂?
今年1月,在第七届百人会论坛上,中国工程院院士陈立泉提出,除了固态电池,现在还应该