钠离子电池比锂电池更便宜、充电更快吗？
来源：宝鄂实业
2019-08-03 11:08
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据了解，这家科技初创公司名为Tiamat，是法国2017年“i-Lab”创新实验室国家竞赛获奖者，其研发项目基于全球首个符合工业标准的18650钠离子电池原型。18650电池呈圆筒形，高65毫米，横截面直径18毫米，该型号锂离子电池目前普遍应用于笔记本电脑、LED手电、电动汽车等。
目前，这家公司已拥有几十个18650钠离子电池原型，未来将继续提升性能，更好地满足电动汽车电池对充电速度和续航能力的要求。公司计划从2020年起正式启动生产。
钠离子电池与锂电池工作原理类似，其最大优势是原材料储量丰富、价格低廉、安全性更佳，尤其适合储存和航空运输。钠离子电池研究始于20世纪80年代前后。2015年11月，法国科研团队宣布率先实现了可充电钠离子电池材料研发的重要突破。
法国国家科学研究中心提供的资料显示，该团队设计的18650钠离子电池能量密度可达每千克90瓦时，相当于早期的锂电池，而工作寿命远高于现有锂电池，可实现2000次以上循环充放电。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%
