鈉離子電池是什么電池？鈉離子電池的工作原理和優勢

       鈉離子電池(Sodium-ion battery)，是一種二次電池（充電電池），主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似。鈉離子電池的工作原理，鈉離子電池在充放電過程中，Na+在兩個電極之間往返嵌入和脫出：充電時，Na+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極；放電時則相反。新款18650鈉離子電池，借助了鈉離子轉移（而不是鋰離子）來存儲和釋放電能。

       鈉離子電池的優勢，研究人員將這種特定的材料定位商業機密，LITEN合作研究員指出：“其能量密度可與磷酸鐵鋰等鋰離子電池相匹敵”。鈉離子電池使用的電極材料主要是鈉鹽，相較于鋰鹽而言儲量更豐富，價格更低廉。由于鈉離子比鋰離子更大，所以當對重量和能量密度要求不高時，鈉離子電池是一種劃算的替代品。 與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有的優勢有：
 
　　1、鈉鹽原材料儲量豐富，價格低廉，采用鐵錳鎳基正極材料相比較鋰離子電池三元正極材料，原料成本降低一半；
 
　　2、由于鈉鹽特性，允許使用低濃度電解液（同樣濃度電解液，鈉鹽電導率高于鋰電解液20%左右）降低成本；
 
　　3、鈉離子不與鋁形成合金，負極可采用鋁箔作為集流體，可以進一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；
 
　　4、由于鈉離子電池無過放電特性，允許鈉離子電池放電到零伏。鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg，可與磷酸鐵鋰電池相媲美，但是其成本優勢明顯，有望在大規模儲能中取代傳統鉛酸電池。
 
　　鈉離子電池研究最早開始于上世紀八十年代前后，早期被設計開發出來的電極材料如MoS2、TiS2以及NaxMO2電化學性能不理想，發展很緩慢。尋找合適的鈉離子電極材料是鈉離子儲能電池實現實際應用的關鍵之一。
 
　　2010年以來，根據鈉離子電池特點設計開發了一系列正負極材料，在容量和循環壽命方面有很大提升，如作為負極的硬碳材料、過渡金屬及其合金類化合物，作為正極的聚陰離子類、普魯士藍類、氧化物類材料，特別是層狀結構的NaxMO2(M= Fe、Mn、Co、V、Ti)及其二元、三元材料展現了很好的充放電比容量和循環穩定性。

2022年4月19日，立方新能源與鈉方新能源的新鈉離子電池發布。鈉離子電池成本更低、倍率性能更好、電池壽命更長和安全性能更高，未來發展前景廣闊，因此一直備受業界青睞。

2020年以來，已有十余家企業先后布局鈉離子電池產業，包含電池技術、電池生產線等多方面。

各企業具體布局情況如下：

2022年3月華陽集團旗下子公司山西新陽清潔能源全國最大鈉離子電池規劃項目成功送電，該項目第一條鈉離子電池生產線進入設備調試的最后階段，即將于3月底試生產。

2021年6月27日，由華陽集團聯合中科海納公司共同打造的全球首套1MWh鈉離子儲能系統，在山西太原正式投運。

寧德時代在鈉離子電池發布會上公布的下一代鈉離子電池能量密度超過200Wh/kg的目標。

2022年4月，華為旗下哈勃投資，認繳412.666萬元，投資中科海鈉。

中石油發布《鈉離子電池及儲能裝置開發與應用》項目招標。對鈉離子電池技術進行研究開發，一是在滿足循環5000次以上、-20℃~60℃耐溫寬的正負極電極材料研發，二是在電芯產品研發、實現鈉電電芯批量制備，第三要開發電池管理系統與能量管理系統、電池模組集成技術等，最終要開發出安全穩定運行的低成本百千瓦級鈉電儲能裝備，實現50kW/100kWh的鈉離子集裝箱式儲能裝備在油田場景下的應用示范。

欣旺達擁有鈉離子電池補鈉的方法、鈉離子電池及其制備方法等多項專利。

2021年底，三峽集團與中科海鈉、阜陽市人民政府達成合作，共同建設全球首條鈉離子電池規?；慨a產線，產能規劃為5GWh。

鵬輝能源公司已經做出鈉離子電池樣品（采用磷酸鹽類鈉正極與硬碳體系負極），6月份進行中試，預計年底前批量生產。

2022年3月31日，遠信儲能簽訂《姚安縣新能源產業規劃與投資合作框架協議》，將逐步引入鋰離子電池、鈉離子電池、雙向變流器、儲能集裝箱、電力電纜、金屬機具加工、硅碳負極材料、正極材料等新型儲能上游企業落戶姚安。

容百科技開發具有低成本及優異電化學性能的鈉離子電池體系及正極材料。

格林美等材料企業也在不斷開展鈉離子電池正極材料的研發和產業化探索。

圣陽股份與院士工作站等單位聯合開發高環保、高循環性鈉離子電池，已通過實驗階段；

中國長城旗下公司于2016年開始進行鈉離子電池產業布局，目前已經突破了鈉離子電池正極材料合成與處理技術、鈉離子電池制造工藝技術等關鍵技術，取得發明專利授權4項。

中鹽化工是世界金屬鈉產業龍頭，擁有世界最大的金屬鈉生產基地，產能達6.5萬噸/年，占國內設計總產能的41.01%，是國內唯一具備高純鈉生產資質的企業。

翔豐華針對鈉離子電池開發了高性能硬碳負極材料，在相關客戶測試中。

2022年3月4日，鈉離子電池公司眾鈉新源宣布完成由碧桂園創投獨家領投的新一輪融資。眾鈉能源，是一家新銳鈉離子電池企業，產品主要為硫酸鐵鈉電池，應用場景包括大規模儲能、低速電動工具等領域。