鈉電作為鋰電的有效補(bǔ)充迎來廣闊發(fā)展前景，其中電解液成為鈉離子電池的重要組成部分，它的性能直接影響著電池電化學(xué)性能的優(yōu)劣。目前相關(guān)研究方正積極開發(fā)新型電解液，探索電解液與電極材料間的相互作用，以期提高電解液的電化學(xué)穩(wěn)定性，改善電池的電化學(xué)性能。
在實(shí)驗(yàn)過程中，研究人員選擇加入一些添加劑，對(duì)電解液的離子電導(dǎo)率和電化學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行提升。林建博士介紹道：“2021年比克電池開始了鈉電的初步研究，選擇正極層狀氧化物和負(fù)極硬碳技術(shù)路線做全電。歷經(jīng)大量鈉電電解液添加劑試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在以層狀氧化物鈉電正極產(chǎn)氣為主的情況下，正極成膜添加劑可以有效抑制正極與電解液的副反應(yīng)，從而大幅提升電池高溫循環(huán)性能。而新型成膜添加劑成膜阻抗低，則有效隔絕了電解液與正負(fù)極反應(yīng)，使得高溫和低溫性能雙雙提高。”在此基礎(chǔ)之上，“半固態(tài)電解質(zhì)的出現(xiàn)，又對(duì)液態(tài)電解液產(chǎn)生了束縛作用，改善了界面穩(wěn)定性，明顯提升電池循環(huán)，并抑制產(chǎn)氣現(xiàn)象。”林建博士進(jìn)一步補(bǔ)充道。
林建博士圍繞半固態(tài)鈉電展開深度講解
在深入研究電解液的同時(shí)，比克針對(duì)最成熟的鈉電體系調(diào)研了元素變價(jià)情況。林建博士指出，“市面上成熟的含銅體系的層狀氧化物，其中銅元素可以參與變價(jià)過程，會(huì)令材料即使面對(duì)空氣和水分也非常穩(wěn)定。這給電池漿料制作過程增添了很多好處，比如很多材料都可以采用單晶，壓實(shí)密度進(jìn)一步提高，電池循環(huán)也能保持較好的性能。”
此外，基于以上研究成果，比克電池開啟了中試樣品階段。林建博士表示，在倍率性能方面，鈉電的倍率充電和倍率放電性能顯著優(yōu)于鋰電;高低溫性能方面，零下40度，鋰電不能放電，而鈉電還能放出室溫容量的50%以上;常溫循環(huán)方面，預(yù)估2000圈以上性能皆優(yōu)異;安全性能方面，經(jīng)過電芯常規(guī)安全性測(cè)試包括150℃熱箱測(cè)試、針刺和重物沖擊等結(jié)果表明，鈉電的安全性介于鋰電三元和鐵鋰之間，值得放心。
現(xiàn)階段鈉電發(fā)展態(tài)勢(shì)持續(xù)增長，《中國鈉離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2023年)》顯示，全國投產(chǎn)的鈉離子電池專用產(chǎn)能已達(dá)10GWh，相比2022年年底增長8GWh，預(yù)計(jì)今年年底有望達(dá)到39.7GWh。比克電池作為國內(nèi)較早進(jìn)入鋰電領(lǐng)域的企業(yè)之一，此次將努力抓住鈉電發(fā)展新窗口，持續(xù)深耕新能源賽道、助力清潔能源建設(shè)，為人類美好生活的構(gòu)建貢獻(xiàn)自身更大的力量。
