钠离子电池安全性研究论文

碰撞和短路,发现热安全性比磷酸铁锂好,钠离子电池拆开后,纳离子会迅速失活,迅速氧化,当然也会起火

负极：锂电子电池最核心的是石墨，钠离子电池核心用硬碳，硬碳这个材料里面有一些微孔。正极：跟锂的电池类似，结构也是一样。钠离子电池有非常重要的氧化物，我们目前主要做三元，磷酸矾钠钠离子电池类似磷酸铁锂正极材料，性能非常好，容量大改120mA/g，法国科学院创业团队在做，磷酸铁钠不具备商业化价值。还有普鲁士蓝路线，非常便宜，不到1万一吨，原料廉价易得，但结晶水不容易去掉。隔膜：用主流的隔膜完全没有问题。电解液：将六氟磷酸锂换成六氟磷酸钠，六氟磷酸钠价格不会波动，规模化后会便宜稳定很多。溶剂：目前用的是碳酸酯，跟锂离子电池一模一样，跟锂离子电池充放电原理也一模一样。碳酸丙烯酯在锂离子电池中没有办法用，钠离子电池中可以用，低温性能非常好。总结而言，对隔膜影响最小，对电解液、正极、负极、钠盐跟锂离子电池相比有很大变化。4.能量密度120wh/kg是成组还是单体？（1）单体目前能做到120wh每公斤，工艺再成熟一点的话，做到130至140问题不大，成组打折大概80%-90%。5.钠离子电池主要市场？（1）目前发展钠离子电池不是为了替代锂离子电池，作为储能增量市场发展，基站电动自行车等对能量密度需求不高的领域是钠离子电池主要市场。（2）高端电动汽车市场上难以替换锂离子电池。6.单位体积能量密度跟磷酸铁锂相比怎样？ 跟磷酸铁锂相近，目前还未生产，都在做样机，目前大概低20%-30%。7.钠离子电池产业链准备比较充分，为什么还没有看到钠离子电池的量产？（1）技术成熟有一个过程，其价格会比锂离子电池贵；（2）材料成本考虑，硬碳量比较小，还未规模化。8.将来钠电池大规模量产，正极技术路线看好哪个？（1）铜状氧化物的镍铁锰和铜铁锰体系，可能会有一些衍生物，成熟度比较高。（2）普鲁士蓝，非常有优势，但短板也巨大。9.钠离子电池和锂离子电池制造工艺上区别？（1）制造工艺上非常接近，几乎不用改任何设备和东西，只要在工艺上做一些微调。如果有一条锂离子电池生产线，可以同步直接生产钠离子电池是一点问题都没有的；（2）在技术上有一点配方区别；10.钠离子电池量产存在哪些问题？（1）产业成熟度不够，正极材料、负极材料、电解液需要规模化供货生产；宁德时代会推动钠离子电池的发展。11.按照目前产业化规模发展的水平，到哪些时间段，能够做到与锂离子电池成本相当？（1）目前磷酸铁锂大概在5毛钱-6毛钱一瓦时，不考虑研发投入、原材料的成本，按正常的采购的话，目前我们大概算起来在5毛多钱一瓦时，情况比较理想。（2）原材料、正极材料、负极材料和电解液配合配套上去，可能三年左右时间会真正应用到规模上去，而且比磷酸铁锂电池要便宜，能不能到2毛钱每瓦时，可能需要一些时间，按照宁德时代推的速度，大概2-3年。12.钠离子电池安全性怎么样？热失控上跟磷酸铁锂相比怎么样？（1）样机做出来前，我们认为钠离子活性更高，认为早期钠离子电池安全性不如锂离子电池。（2）电池做出来以后，我们做了很多测试，包括穿刺、碰撞和短路，发现热安全性比磷酸铁锂好，钠离子电池拆开后，钠离子会迅速失活，迅速氧化，当然也会起火，但相比锂离子电池要好一点。（3）至于后面的变化，我们仍在研究。但目前的数据显示安全性比锂离子电池好一点。13.钠离子电池是否会跟动力电池有分层？（1）做钠离子电池不是去替代锂离子电池，而是部分取代，因为钠离子电池能量密度一定追不上高镍三元，中高端电动车市场能量密度需求比较高。（2）我们国家锂资源70%都需要进口，国外对中国锂资源进口会影响锂离子电池生产，钠离子电池是对锂离子电池的支撑和保障。14.跟磷酸铁锂电池相比，单体能量密度的天花板大概是什么情况？（1）铁锂的天花板已经很接近了，能做到100~180wh/kg，目前铁锂靠近极限；（2）钠离子电池可以做到200wh/kg左右，能量密度天花板高于铁锂电池，目前技术还未成熟大概可以做到130wh/kg。15.钠离子电池容器问题，EC，DMC，DEC或者EMC应用相对用量会多一点？用每个公司的技术方案不一样，但是都会用，针对低温，针对高温，针对不同的循环寿命的配方都会有一点差异区别。16.钠离子电池对隔膜生产影响不大，对其他材料生产企业影响较大，这些企业怎样转型？从设备来讲难度不大的，技术难度有一些，得有技术的一个支撑。17. 现在循环大概是4000次左右，极限的状态还能再提升到多少？如果提升之后，是不是说所有的可能的场景都能够运用？（1）循环寿命是根据材料体系、制造工艺等成熟起来，它的寿命是一步一步得到提高的。10年宁德时代动力电视循环寿命只有500~800次，目前能做到8000-10000次。（2）早期我做出来大概500次循环，目前3000次-40000次，循环寿命没有一个天花板，只要成熟了以后，会逐步提高，后面做到5000-8000次问题不是很大，我们希望能到10000次。（3）产品应用都是没有问题的，只要应用需求端忍受能量密度，体积能量密度我相信都可以用。 $宁德时代(SZ300750)$ $赣锋锂业(SZ002460)$ $比亚迪(SZ002594)$ 全部评论用户头像浅水喧哗12021-11-27 23:14不喜欢用户头像小白和韭菜最配了回复@长缨在手敢缚苍龙: 我也是这么觉得的。那么国外厂难道没有实验室。最终选择了锂肯定是有原因的。至少目前钠比不上锂技术成熟，方便普及2021-09-18 09:52不喜欢用户头像随波逐流o3m钠电池区别2021-09-17 11:55不喜欢用户头像暴利收割机回复@yangfyz: 当初锂电池你也这么说[大笑][大笑][大笑]2021-07-04 15:17不喜欢用户头像国定路M2021-05-24 07:49不喜欢用户头像时代韭菜回复@长缨在手敢缚苍龙: 还有就是为了解禁股票不塌方，2021-05-23 23:33不喜欢用户头像yangfyz能说的只有一个，有那么容易国外早成功了，最终选择锂不是没有道理的，绝不是拍拍脑袋就决定的，难道人家都傻嘛？合理的解释只有一个，目前对应的锂材料价格太高了，觉得压缩了它的利润空间，所以搞个新花样出来，吸引市场眼球，目的是为了好讨价还价！！！鄙视！展开2021-05-23 23:093不喜欢用户头像杭州战神回复@骑蜗牛逛A股: 你还悟道呢，还不允许别人学习？2021-05-23 22:141不喜欢用户头像骑蜗牛逛A股都在写“学习”，个人感觉学习个毛线，这么爱学习，早上名牌大学当基金经理了！2021-05-23 21:201不喜欢用户头像长缨在手敢缚苍龙别想了，你当全世界科学家都是傻子吗，锂好钠好这是经过科学无数次验证的，宁德时代这次说钠信息扩大化明显就是空头狗们取锂电筹码的伎俩;那些踏空锂电的空头机构们就是急了2021-05-23 21:058不喜欢加载更多评论封面图片专刊雪球专刊 特别版雪球特别版——段永平投资问答录（投资逻辑篇）段永平：著名企业家，小霸王品牌缔造者， 步步高创始人，vivo和OPPO 联合创始人，网易丁磊生命中的贵人，拼多多黄峥的人生导师。他同时也是著名投资人，早期投资网易获100倍以上回报，目前重仓茅台、苹果等优质公司查看专刊大盘解析收评01-03【A股2023迎开门红，两市超4200股收涨；数字经济板块掀涨停潮，信创、数据要素、软件等轮番领涨；蒙脱石散概念发酵；锂电、光储等赛道股午后表现亮眼】 三大股指早盘小幅走低后持续走升，截至收盘，沪指涨0.88%，深成指涨0.92%，创业板指涨0.41%。两市全天成交7888亿，超4200股收涨，北向资金净卖出5亿元。午评01-03【沪指涨0.56%，收复3100点，两市超4000股上涨；数字经济板块持续飙涨，软件、信创、数据要素等集体走强；酒店、旅游板块大幅下挫，西安旅游跌停】 数字经济板块持续飙涨，软件、信创、数据要素等集体走强，新冠特效药板块再度活跃，蒙脱石散概念发酵，证券板块不振，酒店、旅游板块大幅下挫。 截止午盘，沪指涨0.56%，深成涨0.55%，创业板指涨0.03%；两市半日成交4672亿，超4000股上涨。北向资金半日净卖出10亿。盘前必读01-03A股今日迎2023年首秀！机构表示做多窗口即将开启；上海称目前未发现境外输入毒株BQ.1和XBB的本土传播；元旦假期全国交通出行持续回暖；比亚迪12月新能源汽车销量继续创新高；基金年度业绩榜单出炉，前两名均被万家基金包揽，第三名花落金元顺安。热门文章男人重仓买入一支股票，下跌了30%，整天唉声叹气。妻子见状问明原因后，觉得自己有办法，于是在低价时抄底买入丈夫之前的股票，认为这样不但解套而且还能大赚一笔。可是妻子买入后，过了几天，该股又跌了20%，现在夫妻俩一起唉声叹气。在股市中，很多人都抄过底，当然我不否认有...澄明若镜266评我有一个5.83%的35年大计陈达美股投资211评突然发现，中国年轻人对“出国游”的态度开始变了！这段时间，随着逐渐“放开”，出国游成为了很多年轻人讨论的话题，但意外发现，风向似乎已经变了，年轻人对“出国游”突然不再像以前那般向往，这是怎么了？的确有人说，现在放开了，终于可以出国游了。但看到更多的是，很多人感叹，终于可...朱邦凌185评还有人在考虑三四线城市继续放量，拯救房地产，做大梦呢呀？现在房地产开始最起码要修养生息5年左右，这五年还得解决人口增长问题。没有新的婴儿潮，不要提房地产的大增长，都是bullshit$碧桂园(02007)$南山赵思思184评缺血，太缺血了！上午做了一台现在想起来有点后怕的手术。32岁小伙子因为尿血三天住院，查血常规，60 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优势就是钠离子电池的制作比锂电池更节省原料，而且费用也很低，而且钠离子电池比锂电池续航时间更久，所以说现在才开始发展钠离子电池的制作。

日内瓦大学（UNIGE）的一组研究人员研发固态电解质，可以使离子在钠离子电池内更高效地移动。

研究人员将通过改变已知材料增强其导电性来解决钠基设备的关键挑战。

然而，要想在效率和其他性能因素方面与目前的锂离子电池媲美，钠电池仍然面临着必须解决的挑战。其中一个挑战是钠离子不能顺利通过锂离子电池常用的液体电解液。

日内瓦大学（UNIGE）的研究人员想到一个有效解决问题的方案，为钠基电池研发一种新型固态电解质，这种电解质可以使钠离子更简单的移动，以制造出更有效且具有潜力的电池。

由日内瓦大学教授Radovan Cerny带领的团队通过改变碳、硼和氢组成的材料的晶体结构，这种材料被称为氢化硼碳，为钠电池创造了一种可行的电解质，使离子可以更有效的移动。该研究团队测试了电解质，确定了电池以最佳方式运行所需的压力。

锂的问题

锂离子电池已经成为电池的标准，但在未来的设计中，锂电池仍旧面临一些挑战。最重要的一点是，锂是一种有限的自然资源。

锂离子电池的液体电解液有时会从电池中泄漏出来，容易引起火灾或爆炸等危险情况发生。

然而，钠元素更容易获得、更丰富，也更容易回收，钠在未来电池化学中成为锂的代替是一个很好的候选选项。而且，钠也比锂更加安全。

研究人员已经提出了用钠代替锂的设计方案，并取得了不同程度上的成功。日内瓦大学的研究人员研发一种新型固态电解质，氢化硼酸盐，它是硼和氢的组合，但结构有所改变。

Cerny解释，研究人员调整了 碳氢化硼酸钠的结构，（ sodium carbo-hydridoborate ） 的结构，使其可以导电，有效地传输钠离子。

Cerny表示，为了达到这一目的，研究团队在球磨机内对化合物进行高冲击，产生高温。这是一种节能方法，研究小组借鉴了水泥行业的方法，该行业广泛使用这种方法。

研究人员在《ACS Applied Materials & Interfaces》杂志中发表了该项目的论文。

测试电解质

研究人员测试了钠基电池中的新型固态电解质，确定了电解质在电池中的位置，从而可以使其能够在与电池正负电极（即阳极和阴极）接触的同时牢固地保持在原位。

为了实现这一目标，需要使用螺钉或弹簧施加适当的压力，研究人员对此加以说明。该团队对原型电池进行试验，发现理想的压力应该在400大气压左右，相当于水下4,000米深处的压力。他们说，只需转动几圈螺丝就能施加这种最佳压力。

发表在《Advanced Materials Interfaces》上的另一篇论文详细描述了该研究团队在这方面的工作。

Murgia说，该团队的两项发现为钠离子电池的大规模生产铺平道路，从而为行业采用制定一条更简单的道路。

中国化学与物理电源行业协会 杨柳翻译

2022.4.25

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