今朝，贸易化钠离子电池在能量密度方面整体仍落后于最先辈的锂离子产品，相干技巧成熟度也相对较低。不过，研究注解，这类电池在低温、高负载情况下仍能保持较好的输出表示，使其在固定式储能以及严寒地区运行的车辆应用中具有潜在优势。Schütte 表示，将来若能在摆脱镍、铜等金属依附的同时保持有竞争力的能量密度，钠离子技巧的吸引力将进一步晋升。
该研究登载于 Cell Press 旗下期刊《Cell Reports Physical Science》，对象是一款已在中国乘用车和大年夜型储能项目中投入应用的商用钠离子电池。成果显示，这款由中国企业 Hina 推出的电池在制造工艺平均性和整体机能表示方面，已经接近今朝特斯拉应用的锂离子电池程度。研究人员认为，这一发明意味着钠离子技巧的家当化过程比很多业内人士此前预期的更快。
来自德国亚琛工业大年夜学的电池研究人员 Moritz Schütte 表示，这批电芯在一致性、高倍率机能以及低温工况下的表示，使其对于固定储能、电网帮助办事以及对续航请求相对不敏感、但对成本和资本供给更为看重的短途或商用车辆具有吸引力。在材料层面，钠离子技巧以钠替代锂作为核心载流浪子，借助钠这种广泛存在且储量更为丰富的元素，有望明显降低电池原材料成本，并缓解经久供给链风险。
为评估这款中科海钠钠离子电池与特斯拉先辈锂电池之间的差距，研究团队对 120 颗电芯展开了体系测试，采取电化学阻抗谱等无损检测手段评估其制造一致性。随后，团队在模仿真实应用情况的前提下，对电芯在不合充电倍率和 −20℃ 至 45℃ 温度范围内的功率和能量输出进行了测试。经由过程 X 射线成像和拆解分析，研究人员还对电池内部构造、极片尺寸、材料构成以及微不雅特点进行了过细表征。
分析成果显示，该钠离子电池的构造设计颇为成熟，采取无极耳、双铝集流体等设计，以降低内阻并改良温度分布平均性，其整体构造与当前特斯拉电池架构高度类似。Schütte 直言，团队对这批电芯的一致性程度认为“惊喜”，认为其制造程度已经远超对“首批商用钠离子产品”的传统印象。在高倍率工况下，这款钠离子电池的输出才能也优于研究人员对早期商用品类的平日预期。
尽管表示亮眼，研究亦指出这款钠离子电池与顶级锂离子电池比拟仍存在关键短板。在低温充电方面，电池机能仍显不足，频繁在低情况温度前提下充电的应用须要配套加倍精细的热治理策略和运行筹划。研究团队还在正极局部区域检测到异常偏高且分布不均的铜含量，这一现象激发了关于其在经久机能与老化行动中感化机制的进一步疑问。
下一步，研究团队筹划重点晋升钠离子电池在 0℃ 以下情况中的充电行动，以在严寒前提下实现更安然、更高效的充电。在材料体系方面，改进硬碳负极与电解液配方被认为是最具前景的偏向之一。相干研究获得德国联邦科研、技巧与航天部及联邦经济与能源部的赞助，显示欧洲科研与当局部分正密切存眷钠离子路线在新一代电池技巧疆土中的潜力。
发表评论 取消回复