新材料让钠离子电池寿命可媲美锂电池
来源：宝鄂实业
2019-04-25 00:05
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锂离子电池虽已用于人们生活的方方面面，但科学家一直认为，在大规模能量存储方面，钠离子电池比锂离子电池更安全，成本更低，但因寿命短，短期内无法应用。日前，中美科学家联合开发出一种新型结构的硫化锑基负极材料，使硫化锑基钠离子电池由以前的不超过500个循环提升到900个循环，寿命几乎可媲美锂电池，且比容量是锂离子电池负极材料（石墨）容量的1.5倍。相关成果发表在纳米领域顶尖杂志《ACS纳米》上。
论文第一作者，华南理工大学环境和能源学院副教授熊训辉接受科技日报记者采访时表示，钠离子电池工作原理与锂离子电池类似，都是利用离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。但前者因钠资源丰富而成本更低，且因其电压平台高，安全性更高。不过，由于现有钠离子电极材料性能不理想，从上世纪80年代至今，寻找合适的电极材料一直是钠离子电池发展的关键。
熊训辉和美国佐治亚理工学院材料科学与工程学院教授刘美林等开发出一种简单的方法，即商业硫化锑与氧化石墨烯于硫化钠溶液后混合，再通过控制结晶和烧结制备改性石墨烯与纳米硫化锑的复合材料。该材料和钠片组装成半电池时，在快速充放电（充放电40分钟左右完成）900个循环后容量保持率仍高达83%。
研究人员通过理论计算证明，改性后的石墨烯对硫化锑以及其放电产物具有更好的固定作用，能更有效稳定材料的结构以及防止活性物质从石墨烯上脱落。与已有报道相比，该复合材料具有钠离子电池锑基负极材料最好的循环性能，使钠离子电池实现应用迈近了一大步。
三元锂电池的寿命，一般是用电池循环使用次数来进行衡量。国家对于电池寿命有一些法律法规要求，即当动力电池容量衰减到80%以下时，就需要进行强制回收，继续梯次利用。
同时对于动力电池电芯循环使用寿命，国家强制要求必须要在1000次以上，而对于整一个动力电池的PACK，磷酸铁锂一般可以做到2000次，而三元锂电池，平均水平是在500-1000次，做得好的，则可以达到1000次以上。
新能源汽车三元锂电池真正寿命
考虑电池能量密度，三元锂电池相对于磷酸铁锂电池要有明显的优势，三元锂电池的平均水平可以做到140Wh/kg，而磷酸铁锂的平均水平则为120 Wh/kg，下面，我们就重点针对三元锂电池的使用寿命，以比亚迪元EV360为例，给大家做一个简单分析：
比亚迪元EV360：电池容量42度，工信部公布的NEDC综合工况续驶里程为305公里，假设一周行驶里程为610公里，则简单换算，需要深度充放2次，即充84度电。
一年以52周计算，则一年需要充104次，如果假设比亚迪元循坏使用寿命为1000次（具体次数可以咨询比亚迪厂家），则按照我们设定的使用条件，基本上，用车寿命为10年。
新能源汽车三元锂电池真正寿命附加说明-影响寿命的其他因素分析
动力电池的寿命还和我们的用车习惯，外部环境温度，充电习惯等有直接的关系。
下图是特斯拉电池循环使用寿命和温度与不同放电深度的关系曲线，大家可以做一个参考。
新能源汽车三元锂电池真正寿命
新能源主机厂动力电池质保
对于动力电池的质保，国家强制规定，主机厂必须提供年或者12万公里，下图是小编整理的，比亚迪/广汽传祺和上汽荣威的三包政策，其中关于动力电池的质保政策如下所示：
比亚迪：动力电池的电芯是实行终身保修的，动力电池（不含启动型磷酸铁锂电池）电芯以外元器件则实行8年或者15万公里。
