钠离子电池风头正盛！有望取而代之成为趋势

据科技日报报道，锂离子电池应用越来越贴近百姓生活，但地球上锂资源十分有限，且开采成本高。开发一种替代电池成为各国科学家努力的重要方向。南京理工大学夏晖教授与中外团队合作，首创结构设计和调控方法，在锰基正极材料研究方面取得重要进展，使低成本钠离子电池有望取代锂离子电池，相关成果发表在最新一期《自然·通讯》上。

钠资源丰富，开采费用仅为锂的百分之一，因而钠离子电池的研发成为科研人员争相“开垦”的领域。而层状结构的锰酸钠正极材料具有理论容量高、价格低廉及来源广泛等优点，使之成为钠离子电池正极材料的热门研究对象。

但由于锰酸钠正极材料的层间距狭窄，充放电过程中，半径较大的钠离子在层间迁移时，会“挤坏”正极材料的结构，成为制约钠离子电池研发的关键难点。除层间距外，影响钠离子电池性能的另一重要因素为层状结构中的钠离子含量。不少科研人员尝试通过各种方法制备出了不同层状结构的锰酸钠，但性能指标难以满足实际应用需求。

夏晖教授团队首创结构设计和调控方法，与中科院物理所谷林研究员及美国加州大学圣地亚哥分校孟颖教授合作，在水钠锰矿层状结构的基础上，成功制备出兼具大层间距与高钠离子含量的层状纳米正极材料。

这种正极材料制成的电极比容量达到211．9毫安时每克，而目前市面上流通的锂电池正极材料比容量约为140毫安时每克。充放电过程中，这种正极材料结构稳定无相变，体积变化仅为2％，循环充放电1000次后，比容量保持率高达94．6％，而电池行业一般的比容量保持率标准约为80％。

数据显示，今年我国新能源汽车产销将破百万辆，新能源汽车已从起步阶段迈向了快速发展阶段，对动力电池需求量也在快速增长。对此，国内主流动力电池企业均纷纷扩建产能，进而带动上游正极材料需求也很旺盛。当升科技表示，公司目前正极材料总产能为1．6万吨，受下游动力电池客户需求旺盛影响，公司产线全部满产仍供不应求。据悉，当升科技已启动了江苏当升三期工程和江苏常州锂电新材料产业基地两大生产基地的建设，其中江苏当升三期工程将为公司带来新增产能1．8万吨；江苏常州锂电新材料产业基地远期规划产能10万吨，首期规划建成5万吨，预计到2023年之前陆续建成投产。另据了解，江苏当升三期工程和江苏常州新材料产业基地新增产能将主要以高镍多元材料为主，按照NCM811／NCA进行设计，可以生产NCM811／NCA、NCM622、NCM523等全型号动力多元材料。

同日，当升科技还发布公告称，公司收到控股股东北京矿冶科技集团有限公司（以下称“矿冶集团”）的通知，矿冶集团与金川集团股份有限公司（以下称“金川集团”）于2018 年 12 月 5 日在北京签署了《战略合作框架协议》，决定依托双方在资源、技术、加工、装备、产品和市场的优势，共同开展合作。

其中，合作内容包括：双方同意在上游矿产资源投资开发方面开展合作，共同寻找镍、钴、锰等优质矿产资源，并进行合作开发；在矿产资源综合开发与利用、矿山自动化、工程设计及电池回收等领域，开展技术交流与合作，积极探索智能化矿山开采和绿色矿山建设。同时在现有业务合作基础上，积极拓展矿山、冶金等技术与工程，采矿、选矿及自动化等机电装备，锂电关键材料，分析检测、环境、安全等咨询服务领域的业务合作。