新能源技術(shù)發(fā)展研究報告

新能源技術(shù)發(fā)展研究報告目錄鈉電池與鋰電池的比較鈉電池工藝及材料鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈分析□鈉離子電池是搖椅式二次電池，與鋰陶子電池原理一致。鈉和鋰屬同一主族元素，在電池工作中均表現(xiàn)出相似的"搖椅式"電化學(xué)充放電行為。鈉離子電池在充電過程中，鈉離子從陰極脫出并嵌入陽極，同時電子通過外部電路，嵌入陽極的鈉離子越多，充電容量越高；放電時，發(fā)生相反的過程，回到正極的鈉離子越多，放電容量越高?！跖c鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致，鈉離子置換鋰離子。與鋰電池一樣，鈉電池主要由正極、負(fù)極、集流體、電解液和隔膜組成。由于鈉離子的半徑比較大，因此陰陽極材料優(yōu)先選擇規(guī)律的層狀結(jié)構(gòu)，通過層間距的設(shè)計是鈉電池性能表現(xiàn)的關(guān)鍵參數(shù)C圖表：鈉電池工作原理資料來源：Electronicsweekly.市場物究部

□鈉離子和鋰離子電池研究均起始于20世紀(jì)70年代，由于儲能需求日益增長，低成本儲能電池技術(shù)的需求電發(fā)緊迫，鈉離子電池研究在近圖表：鈉離子電池發(fā)展歷程艘早出現(xiàn)鈉離子電

池相關(guān)研究全球首家鈉離子電

池公司，英國Faradion公司成立1中科海鈉發(fā)布第一輛首座1OOkWh艘早出現(xiàn)鈉離子電

池相關(guān)研究全球首家鈉離子電

池公司，英國Faradion公司成立1中科海鈉發(fā)布第一輛首座1OOkWh鈉電池儲能示范發(fā)布I鈉離子電動車示范中科院發(fā)布軟包電 交大發(fā)布國家首臺池示范 鈉商子電池儲能系資料來源：市場研究部□20世紀(jì)70年代末期，人們對鈉離子電池和鋰離子電池幾乎同時開展研究工作，但由于受到當(dāng)時研究條件的限制以及鋰離子電池的濃厚興趣使得鈉離子電池在早期研究處于緩慢和停滯狀態(tài)，早期鈉離子電池研究主要集中在鈉硫電池。鈉硫電池最早由在美國福特公司工作的Kummer和Weber于1966年提出，早期的研究主要集中在電動汽車的應(yīng)用上。早期鈉硫電池以其低成本和能量密度的明顯優(yōu)勢，在大規(guī)模儲能系統(tǒng)方面得到了廣泛的研究和應(yīng)用，鈉硫電池仍面臨循環(huán)過程中容量衰減快、可逆容量低的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。這些問題是由在充電/放電過程中形成的硫和含情物質(zhì)的低電子電導(dǎo)率引起的。同時，不可避免地溶解的可溶性多硫化物嚴(yán)重穿梭于負(fù)極，參與氧化還原反應(yīng)，在負(fù)極表面形成不溶性硫化物,導(dǎo)致庫倫效率低和活性物質(zhì)損失，這些問題都阻礙了鈉硫電池的進一步發(fā)展。圖表：2012年鈉硫電池為全球電化學(xué)儲能主流技術(shù)O 鈉硫電池■鋰商子電池其他資料來源：CNESA.市場研究部

□鈉離子電池研究受到重視，主要由于：1）鉛酸電池環(huán)境污染不可避免：其固態(tài)、氣態(tài)污染可能可以消除，但無法避免水溶性鉛重金屬離子的污染；2）鋰資源儲量有限.目前全球70%鋰資源分布在南美洲，我國鋰資源80%依賴進口，鋰離子電池難以兼做電動汽車和電網(wǎng)儲能兩大產(chǎn)業(yè)的需求；3）鈉離子電池成本優(yōu)勢.目前電池級碳酸鋰的價格已上漲至約9萬元胸，而鈉容易獲取，鈉離子電池成本優(yōu)勢明顯。資料來源：儲靛世界.市場研究部資料來源：儲靛