储能型钠离子电池的开发及产业化

近年来,钠离子电池以其成本优势、丰富的资源储备、卓越的低温与倍率性能及更高的安全性,受到了广泛关注,被视为最有潜力的新型储能电池之一。不过,储能型钠离子电池的发展目前仍面临一些问题,例如正负极材料性能无法满足电池长循环寿命及低产气的要求、制备工艺不成熟导致产品一致性较差、成本相比于锂离子电池居高等。
为解决这些问题,加速钠离子电池的产业化应用,许多企业和科研机构正在联合攻坚相关技术。例如,日前由易事特集团牵头申报的 2024 年东莞市重点领域关键技术攻关项目 ——“储能型钠离子电池及其关键材料研发及产业化” 正式获批准。该集团携手广东钠壹新能源、美达瑞新材料以及蓝固新能源,通过技术创新,致力于开发高能量密度、高安全性、长寿命、高倍率的储能型钠离子电池及高性能、低成本电池材料,形成相关产品的成品生产线、一致性良好的量产品以及覆盖五个层级的全方位性能检测评价体系。
该项目聚焦于开发高性能、低成本的储能型钠离子电池及其关键材料,涵盖层状氧化物与聚阴离子正极材料、硬炭负极材料及先进电解液等多个方面。通过理论模拟、理化表征与电化学测试等手段,深入探索材料结构与性能之间的关系,优化制备工艺,以提升电池的综合性能与稳定性。其显著亮点包括通过精细调控材料制备过程中的温度、尺寸、形貌及元素掺杂等参数,提升正负极材料的电化学性能,以及创新性地优化电解液配方与电芯结构设计,解决电芯产气与阻抗增大等问题,全面提升钠离子电池的实用性与可靠性。
其他企业和机构也在钠离子电池的研发和产业化方面取得了一定成果。如维科技术 2023 年首发了四款钠电产品,包括两款方形铝壳钠电池和两款圆柱钠电池。其方形大铝壳类产品能量密度可达 140wh/kg(已实现量产),中试已达 150wh/kg,研发层面已达 160wh/kg;低温放电温度在负 40 度环境下可做到接近 80% 的电量,循环寿命 5000 次是 100% 的放电深度,考虑到储能端很多是 80%-90% 的充放,可标注 6000 次以上。鹏辉能源的钠离子电芯于 2023 年 7 月大规模量产,能量密度突破 150wh/kg,循环寿命超 3000 周,且具有优异倍率性能和低温性能,其参与的青岛北岸控股大数据中心 5mw/10mwh 钠离子储能电站示范项目标志着钠离子电芯正式导入市场,进入规模化商业应用阶段。
此外,政策方面也对钠离子储能电池技术的研发和产业化给予了支持。如广东省能源局印发的《广东省推进能源高质量发展实施方案》中提到,要加强新型储能电池产业化技术攻关,支持钠离子储能电池技术研发和产业化等。
未来,还需要产业链上下游各方继续深化合作,共同推动钠离子电池技术的不断进步和产业化进程,以实现其在储能等领域更广泛的应用,为全球新能源产业的发展贡献更多力量。

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分类:鸿蒙