钠离子电池有哪些优势?

钠离子电池有哪些优势?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/03/23 15:15

钠电池成本低,性能好带来了产业化优势。

1. 低成本原材料与锂电池兼容设备利于钠离子电池降低成本

钠元素的储量丰富,开采成本低,且集流体可以使用更低价的铝箔。目前主流的 锂电池原材料锂资源总量有限,成本较高。锂资源的地壳丰度仅为 0.006%,开采 成本较高,而且大多分布在澳洲、南美地区,国内锂资源主要靠进口,供应链不 安全。钠资源地壳丰度为 2.64%,且分布广泛,开采难度低,成本低。同时,由 于铝制集流体易与锂而不与钠发生化学反应,因此锂离子电池的负极使用的是高 价的铜箔,而钠离子电池可以在正负极都可以使用更低价的铝箔。

钠电池的电解液有高导电性,低浓度电解液可以降低成本。钠离子的斯托克斯半 径和脱溶剂化能比锂离子更小,使得使用低浓度电解质的电解液成为可能,有效 降低电池成本。同时,钠电池的快充性能较强,常温下充电 15 分钟,电量可达

钠离子电池的设备可以采用锂离子电池的生产设备。锂离子电池的生产设备主要 分为针对电极制片工序的前端设备、覆盖电芯装配工序的中端设备和覆盖电芯激 活化成、分容检测以及组装成电池组等工艺的后端设备。钠离子电池的制造工艺 和设备与锂电池兼容,只需要对设备进行升级即可用于钠电池生产,需要投入的 设备成本较低。

2. 钠离子电池低能量密度下循环次数较高

钠离子电池在高低温环境里表现更优异。锂离子电池在寒冷的环境下容易活性降 低,比容量大幅度下降。但是,钠离子电池在在-20℃低温下可以放出 90%的容 量,在-40 ℃低温下可以放出 70%的容量,在高温 80 ℃时仍然可以正常循环充 放电使用。

钠离子电池的安全性能较高,可以有效降低存储和运输成本。钠离子电池在过充、 过放、短路、针刺等测试中不起火、不爆炸。钠离子电池热失控温度更高,在高 温环境下容易因为钝化、氧化而不自燃。而且钠盐电解质的电化学窗口较大,电 解质在参与反应的过程中分解的可能性更低,电池系统的稳定性更高。钠离子电池的稳定性对存储和运输的要求较低,可以有效降低成本。

钠离子电池的能量密度较低,但低能量密度下循环次数较高。和其他高能量密度 的电池相比,钠离子体积更大,质量更重。目前钠离子电池的能量密度大约为 70- 200Wh/kg,而锂离子电池能量密度大约为 150-350Wh/kg,其中磷酸铁锂电池的 能量密度偏低,约为 150-210Wh/kg,而三元锂电池能量密度较高,约为 200- 350Wh/kg。循环次数方面,钠离子电池循环次数与能量密度存在负相关关系,低 能量密度下一般出现高循环次数,高能量密度下对应低循环次数。

参考报告REPORT

钠离子电池行业研究报告:蓄势待发,即将快速成长.pdf

钠离子电池行业研究报告:蓄势待发,即将快速成长。钠离子电池量产成本比锂离子电池低35%左右,与锂电池形成补充。钠离子电池上游资源储量丰富廉价,中游材料成本低廉,制造环节与锂离子电池相通,钠离子电池规模量产化低成本(0.3元/Wh以下)成为锂电池的有效补充。同时,钠离子电池稳定性高,低温性能好,而且能量密度、循环次数远超铅酸,因此钠离子电池在两轮车、储能等领域有较大的市场空间。钠离子电池属新的技术形式,正极、负极、电解液、集流体四个环节不同于锂电。正极材料:钠离子电池主要有层状金属氧化物、普鲁士蓝和聚阴离子类化合物,层状金属氧化物发展较为成熟,有望率先量产;负极材料环节:由于迁移的离子不同,硬碳...

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