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高性能低成本钠离子电池

       近些年,风能、太阳能、潮汐能等清洁能源受到广泛的关注,但由于其产生的电能会受到自然条件的限制,时间上具有间隙性、空间上具有分布不均匀性等特点,如果将其产生的电能直接输入电网,会对电网产生较大的冲击。因此,需要大规模的储能系统来实现风电、光电的顺利并入电网。电化学储能器件以其能量转化效率高、功率密度高、循环寿命长和维护费用低等优点,受到大家的青睐。由于储能系统需要具有低成本、长寿命和高的安全性能等特点,在众多的电化学储能器件中,钠离子二次电池成为众多储能技术中比较重要的技术。钠离子电池在充电时钠离子从正极材料中脱出,经过电解液嵌入负极材料,同时电子通过外电路转移到负极,保持电荷平衡;放电时则相反。钠离子电池拥有原料资源丰富、成本低廉、环境友好、能量转换效率高、循环寿命长、维护费用低、安全性好等诸多独特优势,主要应用领域包括各类低速电动车、大规模储能(通讯基站、数据中心、后备电源、家庭储能、电网储能)、可移动式充电桩等。面对大规模储能的国家战略需求以及智能电网覆盖下的家庭储能市场的崛起,钠离子电池技术作为有望取代锂离子电池的新型储能技术同样会占据一席之地,甚至会扮演重要的角色。

       研发团队以不含镍钴等贵元素的铜铁锰基(CFM)为正极材料,结合成本低廉的无烟煤基碳负极材料,组装形成的钠离子二次电池具有高安全、长寿命和低成本的优点,电池平均电压3.1 V,单体能量密度达到120 Wh/kg,是铅酸电池的2倍多。并通过了一系列针刺、挤压、短路、过充、过放等适于锂离子电池的安全试验。钠离子电池的性能指标已超过铅酸电池、性价比优于铅酸电池。相关研发成果目前处于国际领先水平,且已初步具备了批量化制造的工艺技术条件。

       该项目已组建公司进行产品推广。