新型儲(chǔ)能技術(shù)可有效克服可再生能源發(fā)電的間歇性,,有助于提高能量利用效率,,有助于“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。鋰離子電池作為新能源汽車的關(guān)鍵部件,,價(jià)格大幅上漲,。 鋰電池上游原材料價(jià)格上漲,鈉離子電池替代需求擴(kuò)大,。鈉離子電池既不含鋰也不含鈷,,也不需要銅。業(yè)內(nèi)人士介紹,,鈉離子電池價(jià)格相對(duì)較低,,且鈉資源儲(chǔ)量豐富,有望在小微型電動(dòng)汽車領(lǐng)域部分替代磷酸鐵鋰電池,。 2021年,,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱“意見(jiàn)”)指出,,新型儲(chǔ)能是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備,。意見(jiàn)提出,堅(jiān)持儲(chǔ)能技術(shù)多元化,,加快鈉離子電池等技術(shù)開(kāi)展規(guī)?;囼?yàn)示范。 何為鈉離子電池,? 鈉離子電池,,即依靠鈉離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)進(jìn)行充電和放電,,主要由正負(fù)極材料、電解質(zhì),、隔膜和正負(fù)極外殼構(gòu)成,。 鈉離子電池與鋰離子電池工作原理類似,充電時(shí),,鈉離子從正極脫出經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極,,同時(shí)電子的補(bǔ)償電荷經(jīng)外電路供給到負(fù)極,保證正負(fù)極電荷平衡,。放電時(shí)則相反,,鈉離子從負(fù)極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入正極,。利用鈉離子在正負(fù)極之間嵌脫過(guò)程實(shí)現(xiàn)充放電,。 鈉離子電池的分類主要包括鈉硫電池、鈉鹽電池,、鈉空氣電池,、有機(jī)系鈉離子電池、水系鈉離子電池,。 鈉硫電池:負(fù)極為熔融液態(tài)金屬鈉,,正極為單質(zhì)硫,鈉硫電池的比能量較高,。 鈉鹽電池:負(fù)極為液態(tài)鈉,,正極為金屬氯化材料。 鈉空氣電池:正極通常采用多孔材料,,由于材料中孔洞的存在不僅為氣體的擴(kuò)散提供通路,,同時(shí)也為電極反應(yīng)提供場(chǎng)所。 有機(jī)系鈉離子電池:負(fù)極由硬碳或者可嵌鈉材料組成,,正極材料過(guò)渡金屬氧化物,、聚陰離子類材料等。 水系鈉離子電池:與有機(jī)系電解質(zhì)電池相比,,電解質(zhì)不同,,因而水系比有機(jī)系電解質(zhì)安全性能高。 鈉離子電池的優(yōu)勢(shì)是什么,? 鈉的儲(chǔ)量豐富,,成本低。 集流體均為成本較低的鋁箔,。 安全性高:過(guò)充,、過(guò)放、短路,,不起火不爆炸,。 高低溫性能優(yōu)異,。 雙極性電池:能量密度更高,單體電芯電壓高,。 低鹽濃度電解液,,可選擇范圍廣。 鈉離子電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何,? 鈉離子電池是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè),,它還需要更多的研發(fā)才能商業(yè)化。國(guó)內(nèi)有多家企業(yè)在鈉離子電池領(lǐng)域早有布局,,并且在政策支持和高校,、研究機(jī)構(gòu)的探索下,鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化的步伐正在加速,。相關(guān)研究人員認(rèn)為,,鈉離子電池處于產(chǎn)業(yè)化初期,中短期內(nèi)承擔(dān)補(bǔ)充鋰電池的角色,。長(zhǎng)期看,隨著能量密度的提升,,有望在鋰電池主流應(yīng)用領(lǐng)域?qū)α姿徼F鋰電池形成部分替代,。 |
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