钠离子电池是一种依靠钠离子在正负极间移动来完成充电放电工作的电池,其工作原理与锂离子电池相似。以下是钠离子电池的一些关键技术:
正极材料:钠离子电池的正极材料一般可以分为三类:层状过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士蓝类化合物。其中,层状氧化物的生产工艺同三元锂离子电池的正极材料存在较高的兼容性,主要在钠离子电池企业和锂电正极企业如中科海纳里应用。聚阴离子型化合物由于具有循环稳定性、工作电压高,与储能场景较为契合。普鲁士蓝类化合物是一种无机颜料,因此多在具有颜料背景的化工企业中应用。
负极材料:钠离子电池的负极材料主要分为碳材料和非碳材料,其中非碳材料主要包括钛基材料、有机类材料、合金类材料。
电解质:常见的钠盐有六氟磷酸钠、高氯酸钠等,它们在有机溶剂中具有较好的溶解性和离子导电性。
隔膜:隔膜需要具备优异的润湿性、机械性能、孔径分布、离子电导率和热稳定性。
集流体:钠离子电池正负极集流体均采用电池铝箔,与铜相比,铝价格较低,每 KWh 电池的集流体材料成本下降,进一步降低了钠离子电池成本,提高了其竞争优势。
电池外壳:钠离子电池生产企业是否会采用钢壳作为其电池的外壳,要看企业自身的要求。
钠离子电池具有成本低、电化学性能相对稳定、热稳定性较好、安全等特点。2018 年,钠离子首次应用于低速电动汽车领域,其在储能和低速电动车领域具有应用潜力,但仍处于产业化初期。以下是一些钠离子电池的应用场景:
通讯基站:通讯基站需要备用电源以保障在停电等情况下的正常运行。钠离子电池具有较高的倍率性能和安全性,适合用于通讯基站的储能系统。
电网储能:随着可再生能源的发展,电网储能的需求日益增长。钠离子电池具有长寿命、高安全性和较低成本的特点,可用于电网储能,帮助平衡电网供需。
低速电动汽车:低速电动汽车对电池的能量密度要求相对较低,而钠离子电池具有成本低的优势,适合用于低速电动汽车领域。
两轮车:钠离子电池相对于铅酸电池而言,能量密度和全生命周期成本都具有显著优势,在两轮车领域具有应用潜力。
大规模储能:钠离子电池在大型储能领域正不断拓展应用空间。