中国粉体网讯 随着新能源汽车市场快速发展，作为新能源汽车核心竞争力的锂电池材料一直面临着供需紧张问题，导致近两年锂价上涨锂离子电池的成本飙升。在此背景下，沉寂多年的钠离子电池终于等来发展风口。
相较于锂离子电池，钠离子电池具有原材料储量丰富、成本低、高低温性能卓越、快充能力高以及安全性能高等优势，使得钠离子电池吸引了许多动力电池厂商的目光。随着各大企业在钠离子电池领域的投入以及钠离子行业标准的制定，钠电池技术及材料逐步具备产业化的可能，而属于钠离子电池的时代大门正在快速打开。
图1 2020年全球已探明锂资源储量分布
图2 2020年全球已探明钠资源储量分布
钠离子电池的工作原理及结构与锂离子电池十分相似。因此，发展钠离子电池技术的关键同样是在于探究合适的正、负极材料以及电解液。
图3 钠离子电池工作原理
正极材料的研究决定了钠离子电池的产业化进程和最终性能。目前研究的钠离子电池正极材料主要分为层状氧化物、普鲁士蓝类化合物和聚阴离子类化合物等。三类正极材料都已经实现商业化生产，其中层状氧化物因制备方法简单、技术转化容易、能量密度高、可逆比容量高以及可逆的钠离子脱/嵌能力等优点，成为最富有前景的钠电正极材料。国内宁德时代和中科海纳等代表企业都选择层状氧化物作为钠离子电池正极材料。
同样地，开发廉价和高性能的负极材料也是推动钠离子电池的产业化不可或缺的一部分，目前钠离子电池负极材料研究主要集中于炭材料及部分非炭材料，包括碳基材料（硬碳、软碳）、钛基化合物、有机材料以及合金材料等。硬碳材料具备储钠比容量较高，储钠电压较低，循环性能较好等诸多优势，被认为是推动钠离子电池实用化进程的关键负极材料。
电解液作为二次电池的重要组成部分，是连接正极和负极的桥梁，在正负极之间起到传输离子的作用，对电池的电化学性能及安全性起到至关重要的作用。钠离子电池电解液主要由溶质、溶剂、添加剂构成，并共同决定电解液的性质。目前主流的钠离子电池电解液是NaPF6，具有较高的可溶解度和导电率，可使铝箔表面形成稳定钝化层，兼容碳基负极和各类正极材料，且NaPF6合成工艺与LiPF类似，可直接实现量产。
其他像隔膜方面，目前常用的隔膜主要分为干法隔膜和湿法隔膜两类，主要包括PP、PE、PP/PE以及PP/PE/PP隔膜、陶瓷隔膜、涂胶隔膜等。集流体方面，钠离子电池负极可采用铝箔作为集流体，相对于锂离子电池所需要的铜箔成本下降了66.7%。
总体而言，钠离子电池在大规模产业化之后具有明显的成本优势，在循环寿命和安全性方面与磷酸铁锂相当，在倍率性能和高低温性能方面都不弱于各种类型的锂离子电池。因此钠离子电池比较适合对能量密度要求不高，但是对成本比较敏感，或者对循环寿命要求比较高的应用场景，例如储能、低速两轮车及电动车、插电混合动力汽车、户储、UPS以及5G基站等。
参考来源：
1.张凯等《钠离子电池锰酸钠正极材料研究进展与发展趋势》
2.杨建等《钠离子电池层状正极材料的研究进展》
3.任伟成《钠离子电池负极材料的构筑与电解液研究》
4.孙潇雅 天风证券《钠电池深度：吐故“钠”新，分庭抗“锂”》
5.新材料在线《2023年中国钠离子电池行业研究报告》
（中国粉体网编辑整理/乔木）
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