鋰離子電池與鈉離子電池的優劣勢對比

來源：存能電氣  日期：2019-09-26 16:03  瀏覽量：次

　　鋰離子電池與鈉離子電池的優劣勢對比。我國的電池主要應用在三大產業，即電動汽車、儲能和消費電子。圍繞這三個方向，尤其近幾年電動汽車和儲能領域發展迅速，主打是鋰離子電池。相較于鋰元素，鈉元素在自然界廣泛存在，獲取也相對簡單，但早期的鈉離子電池原型卻存在性能低下、壽命短暫的特點。現在，鈉離子電池成為了一個新的有前景落地的方向。本篇文章就分析鋰離子電池與鈉離子電池的優劣勢對比。

　　鈉離子電池工作原理及優勢

　　原理：在充放電過程中，Na+在兩個電極之間往返嵌入和脫出：充電時，Na+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極；放電時則相反。

　　優勢：

　　(1)鈉鹽原材料儲量豐富，價格低廉，采用鐵錳鎳基正極材料相比較鋰離子電池三元正極材料，原料成本降低一半；

　　(2)由于鈉鹽特性，允許使用低濃度電解液(同樣濃度電解液，鈉鹽電導率高于鋰電解液20%左右)降低成本；

　　(3)鈉離子不與鋁形成合金，負極可采用鋁箔作為集流體，可以進一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；

　　(4)由于鈉離子電池無過放電特性，允許鈉離子電池放電到零伏。鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg，可與磷酸鐵鋰電池相媲美，但是其成本優勢明顯，有望在大規模儲能中取代傳統鉛酸電池。

　　鋰離子電池與鈉離子電池的優劣勢對比

　　1、電池內部電荷載體的不同，鋰電池是通過鋰離子在正負極之間移動、轉換實現充放電的，而鈉離子電池則是由鈉離子在正負極之間的嵌入、脫出實現電荷轉移的，其實二者的工作原理是相同的。

　　2、兩者離子半徑不同，這半徑差別導致鈉離子電池的性能遠遠不及鋰離子電池；鋰離子的負極可以使石墨，但是鈉離子幾乎不能再石墨中脫嵌/嵌入，容量很小；其他碳材料經過處理最多可以達到差不多300多毫安時；離子在正極中的容量很小，只有一百多毫安時；鈉離子在正負極中嵌入/脫嵌阻力很大，源于半徑大；可逆性差，不可逆容量損失大。

　　中國鈉離子電池產業現狀

　　鈉離子電池是一個新興的產業，它可能還需要更多的研發才能綻放出時間的玫瑰。在目前的中國，鈉電池的產業化的步伐正在加速。2019年1月，位于鞍山的遼寧星空鈉電電池有限公司自主研發的鈉離子電池近日進入量產階段，世界上首條鈉離子電池生產線投入運行，預計規模化生產后年產值超過100億元。

　　從產業情況來看，目前鈉電池的產業化還停留在初級階段，很多研究成果只是在高校與研究所流傳，離真正落地還需要一定的時間——甚至有研究人員表示，在地球上的鋰儲量用完之前，鈉離子電池根本沒有機會。鈉電池也可能像人工智能技術一樣，一開始可能并不被人看好，只能在學院派里流傳，但也許有一天會發生突變，迅速落地在產業界。這是很有可能的，所以鈉電池實際上值得有前瞻思維的企業家與投資者高度關注。

　　鈉離子電池是未來儲能電池的重要發展方向之一。隨著鈉離子研發技術的不斷進步，鈉離子電池的商業化進程會不斷加快，也許提前布局這一領域有望在新能源電池領域搶得先機。當然現在說鈉離子電池取代鋰電池似乎為時尚早。