．聊一聊被忽略的鈉離子電池

SODIUM-ION BATTERIES: advantages over lithium-ion and performances

來源：電池中國網

早在20世紀80年代，鈉離子電池和鋰離子電池就已經被研究，隨著鋰離子電池的成功商業化，鈉離子電池的研究逐漸放緩。

目前，鋰離子電池可謂「風頭正勁」，但隨著電動汽車、智慧電網時代的到來，鋰離子電池的大規模發展，會受到鋰資源短缺的瓶頸限制。與鋰相比，鈉儲量豐富、分布廣泛、成本低廉，並且與鋰具有相似的理化性質，因而鈉離子電池的研究，再一次受到科研界和工業界的廣泛關注。

鈉離子電池的工作原理與鋰離子相似，充電時，Na+從正極材料中脫出，經過電解液嵌入負極材料，同時電子通過外電路轉移到負極，保持電荷平衡；放電時則相反。

與鋰離子電池相比，鈉離子電池的優勢，就是資源豐富——鈉資源約佔地殼元素儲量的2.64%，而且價格低廉，分布廣泛。

然而，鈉離子電池技術門檻，比鋰電等技術要高，其核心材料、組裝技術等，並非技術的簡單移植就能實現，因此，進行深入研究的企業和機構比較少，鈉離子電池也沒有大規模推廣開來。

此外，鈉離子電池在性能方面還有一些不足，比如在體積比能量、比功率方面，未來還有繼續提升的空間。

鈉離子電池的研發，近幾年也陸續取得不錯的成績。2015年底，法國一支研究團隊在可充電電池材料上，取得了一項重大進步，首次開發出了業界標準的18650規格的鈉離子電池。

2015年，中國科學院物理研究所博士生李雲明、研究員胡勇勝等，在鈉離子電池碳基負極材料上取得了突破，採用成本更加低廉的無煙煤作為前驅體，通過簡單的粉碎和一步碳化，得到了一種具有優異儲鈉性能的碳負極材料。

據瞭解，鈉離子電池穩定性強，安全性高，使用壽命長，應用範圍廣泛，原材料易獲得，廢品回收技術簡單且無污染。

低成本鈉離子電池的開發成功，有望應用於低速電動車，實現低速電動車的無鉛化。在國際，鈉離子電池主要應用於對安全性要求較高的領域，比如公車系統、通訊基地台、家庭儲能和電網儲能等。

隨著電池產業的蓬勃發展，全球相關機構、企業不斷研發新技術，欲在產業爆發前佔領制高點。

據國際媒體報導，豐田新開發的鈉離子技術，可有效提升電動車的續航里程——最大可達到驚人的1000公里（620英里），而且價位更低。

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豐田新電池是使用了鈉基化合物，作為正極的鈉離子電池，電池產生的電壓高出鋰離子電池30%。豐田為在2020年前後投入實際應用，正加快推進研究。據相關報告稱，該電池一旦商業化，價格會比傳統鋰電池更低。

比克電池也曾透露，其對鈉離子電池的研發，已經進入中試階段，針對鈉離子電池能量密度偏低的問題，不斷進行技術改進，以降低人們的用車成本。

2017年1月18日，超威集團與美國通用電氣公司（General Electric Company，簡稱「GE」）在浙江長興舉行Durathon鈉鹽電池合資合作項目簽約儀式。

雙方結合各自的產業、技術優勢，共同創建合資公司，拓展鈉鹽電池的應用領域，邁出搶灘儲能市場的關鍵性一步。經過多年研發，Durathon鈉鹽電池技術實現了商業化，它具有產品性質穩定、安全性高（不會燃燒或爆炸）、能量密度大、使用壽命長的特性。目前，GE已經在全球25個國家，建成了太陽能、風電組合、峰值管理、通訊基站等儲能項目。

在動力電池市場，不同的技術路線在同時發展，不同技術路線的電池，都有屬於自己特定的細分市場，鈉離子電池未來在公車系統和低速電動車領域，或會得到一定的應用。

當前，能源領域正處於一場巨大的變革中，尤其隨著電力體制改革不斷深化，能源互聯網興起，以及電力供需矛盾增加、棄風棄光問題凸顯等，儲能在未來電力系統中，將扮演不可或缺的角色。

鈉離子電池在儲能領域的可再生能源消納、分布式儲能電站、削峰填谷等領域的應用價值，受到越來越多的重視，隨著鈉離子電池研發技術的進步，以及工序成本的降低，其未來市場值得期待。