破解低温电量衰减难题,钠离子电池能否后来居上?
北京日报客户端 | 记者 赵语涵

2021-07-29 19:59 语音播报

经济

在锂离子电池被广泛应用的当下,电池化学体系方面是否还有其他创新路径?宁德时代带来了钠离子电池这一答案。

7月29日,宁德时代举行线上发布会,董事长曾毓群博士发布了宁德时代的第一代钠离子电池,同时,创新的锂钠混搭电池包也在发布会上首次亮相。曾毓群认为,钠离子电池将为能源清洁化和交通电动化提供全新解决方案,推动‘碳中和’目标早日实现。

据悉,钠离子电池有着与锂离子电池相似的工作原理,主要通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。然而,相较锂离子,钠离子体积较大,在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛,这也成为钠离子电池迟迟难以商用的瓶颈。

如何克服技术瓶颈?宁德时代进行了钠离子化学体系材料的研发:在正极材料方面,采用了克容量较高的普鲁士白材料,创新性地对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题;在负极材料方面,开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。

基于材料体系的突破,宁德时代披露了第一代钠离子电池一系列特性数据:其电芯单体能量密度达160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;在-20°C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上;热稳定性也超出国家强标的安全要求。

从这些数据中可以看到,目前,钠离子电池相比锂离子电池能量密度稍低,但低温环境中放电表现更好,此外还具有较快的充电效率。以应用于动力电池领域为例,将可以更好地解决冬季电动车续航大幅衰减,以及充电时长长等里程焦虑问题。

宁德时代还拿出了让锂电池、钠电池两种电池取长补短的方案。其开发了AB电池系统解决方案,即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制,这样就可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。

在发布会上,宁德时代研究院副院长黄起森博士介绍,在制造工艺方面,钠离子电池可以实现与锂离子电池生产设备、工艺兼容,产线可进行快速切换,完成产能快速布局。目前,已启动钠离子电池产业化布局,2023年将形成基本产业链。

图片来源:宁德时代


编辑:赵语涵

打开APP阅读全文