钠离子电池是什么电池？钠离子电池的工作原理和优势

       钠离子电池(Sodium-ion battery)，是一种二次电池（充电电池），主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。钠离子电池的工作原理，钠离子电池在充放电过程中，Na+在两个电极之间往返嵌入和脱出：充电时，Na+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时则相反。新款18650钠离子电池，借助了钠离子转移（而不是锂离子）来存储和释放电能。

       钠离子电池的优势，研究人员将这种特定的材料定位商业机密，LITEN合作研究员指出：“其能量密度可与磷酸铁锂等锂离子电池相匹敌”。钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。由于钠离子比锂离子更大，所以当对重量和能量密度要求不高时，钠离子电池是一种划算的替代品。 与锂离子电池相比，钠离子电池具有的优势有：
 
　　1、钠盐原材料储量丰富，价格低廉，采用铁锰镍基正极材料相比较锂离子电池三元正极材料，原料成本降低一半；
 
　　2、由于钠盐特性，允许使用低浓度电解液（同样浓度电解液，钠盐电导率高于锂电解液20%左右）降低成本；
 
　　3、钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，可以进一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；
 
　　4、由于钠离子电池无过放电特性，允许钠离子电池放电到零伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg，可与磷酸铁锂电池相媲美，但是其成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。
 
　　钠离子电池研究最早开始于上世纪八十年代前后，早期被设计开发出来的电极材料如MoS2、TiS2以及NaxMO2电化学性能不理想，发展很缓慢。寻找合适的钠离子电极材料是钠离子储能电池实现实际应用的关键之一。
 
　　2010年以来，根据钠离子电池特点设计开发了一系列正负极材料，在容量和循环寿命方面有很大提升，如作为负极的硬碳材料、过渡金属及其合金类化合物，作为正极的聚阴离子类、普鲁士蓝类、氧化物类材料，特别是层状结构的NaxMO2(M= Fe、Mn、Co、V、Ti)及其二元、三元材料展现了很好的充放电比容量和循环稳定性。

2022年4月19日，立方新能源与钠方新能源的新钠离子电池发布。钠离子电池成本更低、倍率性能更好、电池寿命更长和安全性能更高，未来发展前景广阔，因此一直备受业界青睐。

2020年以来，已有十余家企业先后布局钠离子电池产业，包含电池技术、电池生产线等多方面。

各企业具体布局情况如下：

2022年3月华阳集团旗下子公司山西新阳清洁能源全国最大钠离子电池规划项目成功送电，该项目第一条钠离子电池生产线进入设备调试的最后阶段，即将于3月底试生产。

2021年6月27日，由华阳集团联合中科海纳公司共同打造的全球首套1MWh钠离子储能系统，在山西太原正式投运。

宁德时代在钠离子电池发布会上公布的下一代钠离子电池能量密度超过200Wh/kg的目标。

2022年4月，华为旗下哈勃投资，认缴412.666万元，投资中科海钠。

中石油发布《钠离子电池及储能装置开发与应用》项目招标。对钠离子电池技术进行研究开发，一是在满足循环5000次以上、-20℃~60℃耐温宽的正负极电极材料研发，二是在电芯产品研发、实现钠电电芯批量制备，第三要开发电池管理系统与能量管理系统、电池模组集成技术等，最终要开发出安全稳定运行的低成本百千瓦级钠电储能装备，实现50kW/100kWh的钠离子集装箱式储能装备在油田场景下的应用示范。

欣旺达拥有钠离子电池补钠的方法、钠离子电池及其制备方法等多项专利。

2021年底，三峡集团与中科海钠、阜阳市人民政府达成合作，共同建设全球首条钠离子电池规模化量产产线，产能规划为5GWh。

鹏辉能源公司已经做出钠离子电池样品（采用磷酸盐类钠正极与硬碳体系负极），6月份进行中试，预计年底前批量生产。

2022年3月31日，远信储能签订《姚安县新能源产业规划与投资合作框架协议》，将逐步引入锂离子电池、钠离子电池、双向变流器、储能集装箱、电力电缆、金属机具加工、硅碳负极材料、正极材料等新型储能上游企业落户姚安。

容百科技开发具有低成本及优异电化学性能的钠离子电池体系及正极材料。

格林美等材料企业也在不断开展钠离子电池正极材料的研发和产业化探索。

圣阳股份与院士工作站等单位联合开发高环保、高循环性钠离子电池，已通过实验阶段；

中国长城旗下公司于2016年开始进行钠离子电池产业布局，目前已经突破了钠离子电池正极材料合成与处理技术、钠离子电池制造工艺技术等关键技术，取得发明专利授权4项。

中盐化工是世界金属钠产业龙头，拥有世界最大的金属钠生产基地，产能达6.5万吨/年，占国内设计总产能的41.01%，是国内唯一具备高纯钠生产资质的企业。

翔丰华针对钠离子电池开发了高性能硬碳负极材料，在相关客户测试中。

2022年3月4日，钠离子电池公司众钠新源宣布完成由碧桂园创投独家领投的新一轮融资。众钠能源，是一家新锐钠离子电池企业，产品主要为硫酸铁钠电池，应用场景包括大规模储能、低速电动工具等领域。