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中科院物理所科学家研发钠离子电池实现示范应用

来源网络2021-01-20 13:29:46 9754

  北京1月18日电 (记者 张素)二次电池因可以实现电能与化学能转化,在新一轮能源变革中备受关注。其中,锂离子电池固然已成为占据全球电化学储能规模市场份额的“绝对一哥”,但因其资源的稀缺性和较高昂成本,科学家们试图寻找新的补充。

  中国科学院物理研究所研究员、中科海钠创始人兼董事长胡勇胜将目光转向了与锂离子电池性能相似的钠离子电池。18日,他对记者表示,锂、钠同为碱金属元素,相似的外层电子结构使得它们具有相近的电化学特性。同时,钠资源在地球上的储量十分丰富且成本更低,这无疑让钠离子电池成为最具希望的大规模电化学储能技术。

  2020年11月,由胡勇胜主导撰写、中国科学院物理研究所副研究员陆雅翔、法国波尔多大学教授Claude Delmas、荷兰代尔夫特理工大学教授Marnix Wagemaker等人参与研究的相关成果,获得顶级学术刊物《Science》在线发表。这项研究提出一种预测钠离子层状氧化物构型的方法,并在实验上证实其有效性,将为设计制备低成本、高性能钠离子电池层状氧化物正极材料提供理论指导。

  胡勇胜解释说,过去几年里,中科院物理研究所和中科海钠团队就钠离子层状氧化物两种构型形成的影响因素展开了大量实验研究,并积极探索其在钠离子电池应用中的场景落地。最新研究揭示了长期以来困扰钠离子电池制备时关于层状氧化物中O3与P2型结构形成之谜,有助于在生产过程中提前预判材料构型,并以此为依据设计制备能精准适配应用场景的最优的钠离子电池材料,这将极大优化钠离子电池制造流程,并进一步提高效率、降低成本。

  胡勇胜透露,目前中科海钠已拥有数十项钠离子电池材料组成、结构、制造和应用的核心专利,并在电动自行车、低速电动车、园区/景区观光车、家庭储能柜和储能电站实现了示范应用。

  有媒体近期实地采访时发现,中科院物理研究所研发的钠离子电池已经开启了商业化之路。相同的储电量,钠离子电池相比铅酸电池不仅体积小,而且重量减轻,同样体积钠离子电池的重量不到铅酸电池的30%。在一款低速电动观光车上,空间相同但储存电量增加了60%。

  中国工程院院士陈立泉在受访时表示,安全性和成本仍然是动力电池、储能电池等技术攻关的核心要求。

  值得一提的是,胡勇胜与合作者共同完成的关于钠离子电池的研究成果已入选“2020年度中国科学十大进展”候选成果。(完)

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