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鈉離子電池與鋰離子電池的區(qū)別

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鈉離子電池較適合于對能量密度要求不高,但對成本比較敏感,或者對循環(huán)壽命要求比較高的應用場景,如輕型電動車、中低續(xù)航里程的新能源汽車(低于300公里續(xù)航)、備用電源、基站電源、電力儲能、工程機械、工業(yè)車輛等產(chǎn)品。

1、與鋰離子電池相比,鈉離子電池缺點如下: 

(1)能量密度低。寧德時代第一代鈉離子電池單體能量密度為160Wh/kg,低于目前商業(yè)化磷酸鐵鋰動力電池和三元鋰電池的能量密度。

(2)循環(huán)壽命低。鈉離子電池的循環(huán)壽為3000次左右,磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命可超過5000次。

2、與鋰離子電池對比介紹鈉離子電池的材料與工藝 

(1)正極材料:正極材料的差異是鋰離子電池與鈉離子電池的最大差異。

目前,鈉離子電池正極材料主要分為四類:鈉過渡金屬氧化物、鈉過渡金屬磷酸鹽、鈉過渡金屬硫酸鹽、鈉過渡金屬普魯士蘭類化合物(根據(jù)百度百科:普魯士蘭即亞鐵氰化鐵)。

寧德時代目前選擇具有潛在商業(yè)化價值的正極材料包括:普魯斯白(根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料:普魯士白屬于普魯士藍類化合物)、層狀氧化物兩類材料。兩種材料作為正極材料的克容量為160mAh/g,克容量值與目前鋰離子電池克容量相當。

(2)負極材料:鈉離子電池負極材料包括軟碳、硬碳、過渡金屬氧化物等??紤]負極材料的成本、穩(wěn)定性、循環(huán)性能等指標,最容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化材料是碳材料,主要包括軟碳和硬碳。 

寧德時代開發(fā)了具有獨特孔隙結(jié)構(gòu)的硬碳材料,該硬碳材料克容量可超過350mAh/g,且具備優(yōu)異的循環(huán)性能,整體性能指標與鋰離子電池中石墨負極相當。 

(3)電解液:鈉離子電池的電解液由鈉鹽和溶劑組成。鈉離子電池電解液的溶劑與鋰離子電池電解液溶劑的差別不大,可以使用碳酸丙烯酯作為電解液溶劑。

(4)隔膜:鈉離子電池的隔膜與鋰離子電池隔膜相同。 

(5)封裝:鈉離子電池的外形封裝與鋰離子電池外形封裝相同。主要包括圓形、軟包、方形三種外形封裝。 

(6)制備工藝:鈉離子電池的制備工藝與鋰離子電池的制備工藝基本相同。鈉離子電池工藝可以沿用鋰離子電池現(xiàn)有的設(shè)備和工藝,可以沿用鋰離子電池現(xiàn)有的設(shè)備和工藝是鈉離子電池商業(yè)化較快的原因。   

3、總結(jié) 

(1)鈉離子電池和鋰離子電池各有特點,兩種電池化學體系互補,可能在未來一段時間內(nèi),各自滿足不同細分市場的應用需求。 

(2)在循環(huán)壽命和安全性方面,鈉離子電池和磷酸鐵鋰電池相當。 

(3)在倍率性能和高低溫性能等方面不弱于各種類型的鋰離子電池。 

因此,鈉離子電池較適合于對能量密度要求不高,但對成本比較敏感,或者對循環(huán)壽命要求比較高的應用場景,如輕型電動車、中低續(xù)航里程的新能源汽車(低于300公里續(xù)航)、備用電源、基站電源、電力儲能、工程機械、工業(yè)車輛等產(chǎn)品。 

但鈉離子電池在產(chǎn)業(yè)鏈的完善、產(chǎn)品系列的豐富、性能的成熟、標準的制定、市場的認可等方面鈉離子電池仍需要再發(fā)展。

鈉離子電池 鋰離子電池

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