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鈉離子電池正極材料三種技術(shù)之爭

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在鈉離子電池領(lǐng)域,對正極材料的選擇也存在多種路線之爭。其中代表便是層狀氧化物、普魯士藍(lán)(白)和聚陰離子。據(jù)了解,層狀氧化物主打能量密度;普魯士藍(lán)(白)主打低成本;聚陰離子主打循環(huán)壽命。

在鈉離子電池領(lǐng)域,對正極材料的選擇也存在多種路線之爭。其中代表便是層狀氧化物、普魯士藍(lán)(白)和聚陰離子。據(jù)了解,層狀氧化物主打能量密度;普魯士藍(lán)(白)主打低成本;聚陰離子主打循環(huán)壽命。

目前,寧德時代第一代鈉離子電池采取普魯士白材料;北京中科海鈉科技有限責(zé)任公司(以下簡稱中科海鈉)采取層狀氧化物路線;傳藝科技則兼有層狀氧化物和聚陰離子。

鑫欏資訊分析師張金惠認(rèn)為:“三條路徑同步進(jìn)行,誰會勝出還不一定。”

這是因為三大路線都存在優(yōu)缺點。張金惠說,層狀氧化物由于能量密度較高,循環(huán)性能優(yōu)異、倍率性能好,綜合性能優(yōu)異為目前鈉離子電池主流方向。然而也有空氣中穩(wěn)定性差、漿料容易果凍、克容量發(fā)揮不穩(wěn)定等缺點。

不過,傳藝科技相關(guān)工作人員在回應(yīng)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者提問時表示,層狀氧化物有各種技術(shù)路線,對相關(guān)問題也有不同的解決辦法,他本人沒有聽公司技術(shù)人員說過鈉電池正極材料出現(xiàn)層狀氧化物高溫產(chǎn)氣的問題。

“普魯士白最大問題在于結(jié)晶水,普魯士藍(lán)(白)還有毒,回收要倒貼錢。”張金惠表示,普魯士藍(lán)正極在熱失控情況下會釋放出氫氰酸、氰氣等劇毒氣體,該材料的制備涉及劇毒的氰化鈉,生產(chǎn)供應(yīng)需要具備特殊資質(zhì)。

據(jù)傳藝科技相關(guān)工作人員介紹,聚陰離子的穩(wěn)定性高、制造難度要比層狀氧化物簡單,但能量密度也低了很多,主要用于大型儲能。張金惠也表示,采取聚陰離子路線的廠商不多。

上述工作人員還表示,傳藝鈉電采用的是正極為層狀氧化物和聚陰離子、負(fù)極為硬碳的技術(shù)路線。“業(yè)內(nèi)對鈉電池的技術(shù)路線已經(jīng)達(dá)成共識,行業(yè)并沒有排斥其他技術(shù)路線,只是其他技術(shù)路線的一些問題在短時間內(nèi)都無法解決。”該工作人員認(rèn)為。

邵俊華則總結(jié)稱:“第一,需要改善高溫循環(huán)產(chǎn)氣;第二,需要改善低溫循環(huán)充電;第三,需要改善高壓循環(huán)壽命。就電解液廠商而言,要從新型添加劑出發(fā),把方向摸透了,才能讓鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化。”

綜上所述,鈉離子電池很多技術(shù)尚在摸索之中。從目前的專利儲備看,中國寧德時代、英國Faradion走在行業(yè)前列。

智慧芽數(shù)據(jù)顯示,寧德時代及其關(guān)聯(lián)公司目前在鈉離子電池領(lǐng)域的專利申請共110余件,其中授權(quán)發(fā)明專利40余件,主要布局于正極活性物質(zhì)、普魯士藍(lán)、正極集流體等相關(guān)領(lǐng)域。

中科海鈉及其關(guān)聯(lián)公司目前在鈉離子電池領(lǐng)域的專利申請共30余件,其中授權(quán)發(fā)明專利7件,主要布局于正極材料、負(fù)極材料、電池組零部件等相關(guān)領(lǐng)域;傳藝科技相關(guān)工作人員介紹稱,公司目前在鈉離子電池領(lǐng)域的在申報專利有60件~70件。

國外廠商方面,英國Faradion及其關(guān)聯(lián)公司目前在鈉離子電池領(lǐng)域的專利申請共110余件,其中授權(quán)發(fā)明專利40余件,主要布局于電池電極、電解質(zhì)、堿金屬等相關(guān)領(lǐng)域;美國Natron Energy及其關(guān)聯(lián)公司目前在鈉離子電池領(lǐng)域的專利申請共10余件,其中授權(quán)發(fā)明專利6件,主要布局于電池電極、過渡金屬、金屬氰化物等相關(guān)領(lǐng)域。此外,日本岸田化學(xué)目前共有17件專利申請,該公司暫無與鈉離子電池直接相關(guān)的專利。

因此,智慧芽認(rèn)為,鈉離子電池作為前沿研發(fā)領(lǐng)域,目前各家廠商正在積極布局,專利儲備體量仍在持續(xù)增長中。相較而言,寧德時代與英國Faradion兩家企業(yè)在鈉離子電池領(lǐng)域的儲備較為豐富,均已超過百件。

鈉離子電池正極材料

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