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來源：界面新聞 固態鈉離子電池技術研發又有新進展。 12月19日，美國馬里蘭大學宣布，該校能源創新研究所教授Eric Wachsman領導的團隊開發出一種性能優于當前鈉離子電池的新型固態鈉離子電池架構。 它使用了更穩定的陶瓷固態電解質，相較于液體電解質，這種電解質不易燃，安全性更強。其采用了鈉金屬作為負極，使得電池能夠獲得更高的能量密度。 鈉離子電池與鋰離子電池工作原理相似，主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作。相較于鋰離子電池，鈉離子電池具有資源儲備量豐富、成本低等優勢，但在能量密度方面落后于鋰離子電池。 鈉離子電池與鋰離子電池多采用液態電解質，容易出現漏液、燃燒等問題，而使用固態電解質取代易燃的有機液態電解液，可有效提高電池的安全性，這類電池也被稱為固態電池。固態電解質的開發是此項技術的主要難點。 馬里蘭大學稱，上述固態鈉離子電池特殊的負極和電解質材料使得其負極界面的電阻有效降低至3.5 Ωcm2，有利于鈉離子的快速傳輸。 該電池每平方厘米的表面上能夠創紀錄地通過40 mA的電流，滿足高速充放電的需求。同時，它還能夠在每平方厘米的表面上儲存和釋放10.8 AH的電荷，能夠滿足電池長時工作的需求。 為驗證該新型固態鈉離子電池架構的性能，馬里蘭大學的研究人員將軟包電池外殼、磷酸釩鈉正極與鈉金屬負極和陶瓷固態電解質組裝在一起，在室溫下實現了2C速率循環，這意味著電池能夠在半小時內充滿或放完電。 固態電池和鈉離子電池都被視作下一代電池技術，兩者的組合此前也已進入國內電池研發人員的視野。 2020年，中科院大連化學物理研究所公布了一款具有高能量密度、長壽命等特點的全固態鈉離子電池，由二維材料與能源器件研究組研究員吳忠帥團隊等人共同研制。 該款軟包鈉離子電池在平鋪和彎折狀態下循環535次后，仍可保持355 Wh/kg的能量密度。軟包是電池的三種封裝方式之一，其他封裝方式還包括方形和圓柱。 今年9月，中國科學院物理研究所（北京凝聚態物理國家研究中心）胡勇勝團隊發現了一類新型粘彈性無機玻璃固體電解質，克服了有機聚合物固態電池界面化學穩定性較差、無法與高電壓正極兼容等問題，使得固態鈉離子電池能夠耐受高壓，并保持良好的循環率。 10月，中國科學院青島能源所發文稱，崔光磊研究員帶領的固態能源系統技術中心成功研制出了固態鈉離子電池，其電芯能量密度超140 Wh/kg，已實現在二輪電動車的示范應用。該團隊未來還將重點針對低速電動車、新能源汽車48 V電源系統、家庭儲能等領域繼續開展研發工作。 國內的固態鈉離子電池研發成果大多公布了能量密度等關鍵參數，但界面新聞未能查詢到馬里蘭大學所發布成果的同類數據，因此無法直接對比產品的性能高低。 截至目前，固態鈉離子電池在產業化層面并未大范圍鋪開。僅有廣州昊威新能源科技有限公司（下稱昊威新能源）公布了這項技術的量產投資計劃。 今年9月，該公司宣布將在重慶投資100億元，建設固態方形鈉離子電池生產線項目，年產能30 GWh。昊威新能源注冊成立于2021年，何懷福持有該公司全部股權。 比克電池則在今年7月透露，正在探索鈉離子電池性能改善的新路徑，即“半固態+鈉電”的組合，目前已開啟中試樣品階段。半固態電池是液態電池和全固態電池的折中方案，其電解質形態介于液態和固態之間。 寧德時代(154.330, -1.80, -1.15%)（300750.SZ）、比亞迪(191.450, -0.30, -0.16%)（002594.SZ）等電池龍頭并未公布在固態鈉離子電池技術路線方面的研發成果。 寧德時代于2021年7月發布了第一代鈉離子電池，該產品其采用了液態電解質，能量密度為160 Wh/kg，接近磷酸鐵鋰電池。后者是目前主流的鋰電池技術。 高工產研GGII曾分析稱，“現階段，（半）固態鈉離子電池仍處于開發初期，隨著專利技術儲備增加與突破，（半）固態鈉離子電池有望在2026-2027年實現規模量產。” |
