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北京日報(bào)客戶端 | 記者 劉蘇雅

作為新能源電池家族中的“年青一代”，鈉離子電池展現(xiàn)出了比鋰電池更低的成本、更安全的性能。目前，鈉離子電池已在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了200瓦時(shí)每公斤的能量密度，有望進(jìn)一步提升性能、降低成本。5月30日，中國科學(xué)院物理研究所研發(fā)的鈉離子電池相關(guān)成果在2023中關(guān)村論壇上發(fā)布。

早在2011年，中科院物理所研究員胡勇勝就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，率先進(jìn)軍鈉離子電池領(lǐng)域；當(dāng)時(shí)，這一領(lǐng)域還鮮有問津者。常見的鋰離子電池的正極材料多含有鎳、鈷等價(jià)格較貴的過渡金屬元素，在鋰電中常用的石墨負(fù)極幾乎不具備儲(chǔ)鈉性能。而在對(duì)鈉離子電池的研究中，胡勇勝發(fā)現(xiàn)，銅基的層狀氧化物在作為正極材料時(shí)具有活性，且能提高電壓；負(fù)極材料也可更換為價(jià)格更便宜的材料——無煙煤基無定形碳材料。

當(dāng)前以鋰離子電池為主的新能源電池領(lǐng)域發(fā)展迅猛，為何還要另辟蹊徑，研發(fā)鈉離子電池？中科院物理所副研究員陸雅翔解釋，我國鋰資源70%依賴進(jìn)口，鈉離子電池所需的資源豐富、原料更易得，其電芯材料成本大約相當(dāng)于磷酸鐵鋰電芯材料成本的70%，具有成本優(yōu)勢。

為了讓科研成果更好地走入市場，2017年，專注于新一代儲(chǔ)能體系鈉離子電池研發(fā)與生產(chǎn)的中科海鈉公司成立。目前，該公司依托胡勇勝團(tuán)隊(duì)的科研成果，已有3款鈉離子電池電芯產(chǎn)品發(fā)布，相關(guān)的生產(chǎn)線也已經(jīng)建立，產(chǎn)能正在不斷擴(kuò)大。從短續(xù)航電動(dòng)汽車到1兆瓦時(shí)大型儲(chǔ)能電站的示范應(yīng)用，再到應(yīng)用于A00級(jí)車輛（微型車）的動(dòng)力系統(tǒng)，鈉離子電池正在一步步走近我們的生活。

去年，胡勇勝團(tuán)隊(duì)突破性實(shí)現(xiàn)了鈉離子電池200瓦時(shí)每公斤的能量密度，超過了常見“磷酸鐵鋰-石墨”鋰電池平均180瓦時(shí)每公斤的水平。“這項(xiàng)工作證明了，只要選擇合適的電池材料與體系，鈉離子電池的能量密度可以達(dá)到甚至超過鋰離子電池的水平。當(dāng)然，這個(gè)數(shù)據(jù)目前僅在實(shí)驗(yàn)室獲得，后續(xù)還需要持續(xù)研究以提升電池綜合性能。”陸雅翔表示，新發(fā)布的A00級(jí)鈉離子電池電動(dòng)汽車的續(xù)航里程為252公里，電池容量為25千瓦時(shí)，快充充電時(shí)間為15至20分鐘，可完全滿足短續(xù)航電動(dòng)汽車的需求。

成本低、材料足、更安全，鈉離子電池的這些特性，不僅讓它在短續(xù)航動(dòng)力電池領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，也更適合在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域大展拳腳。“我相信，鈉離子電池一定會(huì)在‘雙碳’目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮重要作用。”胡勇勝說。