钠电池行业报告（20页）

行业报告下载 2022年09月13日 07:51 管理员

钠离子电池与锂离子电池原理类似，钠离子存在本征缺陷。钠离子电池是一种二次电池，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、结构相似。虽然钠和锂处于同一主族，具有很多相似的物理化学性质，但是钠离子相对锂离子在电池应用中存在着一些不同：1）钠的标准电极电势(-2.71 V)低于锂(-3.02V)，使得钠电池的输出功率不高。2）Na+ (23 g/mol)的比重比 Li+(6.9 g/mol))大，导致钠离子电池的比能量密度相对较低。3）Na+半径(1.02 Å)比 Li+半径(0.76 Å) 大，导致其在正负极中脱嵌相对困难。钠离子电池具备明显的成本优势。1）钠资源储量丰富，地壳丰度(2.75%)是锂资源(0.0065%)的 400 多倍，且钠资源在全球分布均匀，而锂资源 70%分布在南美洲地区，资源分布极度不均。2）负极采用的无烟煤前驱体材料来源广泛且碳化温度(约 1200℃)低于生产石墨负极时的石墨化温度(约 2800℃)。3）钠不会和铝发生反应形成合金，因此负极集流体也能使用价格低廉的铝箔，从而进一步降低材料成本。4）钠离子的斯托克斯直径比锂离子小，同浓度下钠盐电解液离子电导率比锂盐电解液更高，因此可以使用低盐浓度电解液代替高盐浓度电解液。

钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，生产设备大多兼容，设备和工艺投入少，利于成本控制。钠离子电池倍率、高低温性能较好。钠离子的溶剂化能比锂离子更低，即具有更好的界面离子扩散能力，同时同浓度下钠盐电解液离子电导率比锂盐电解液更高。更高的离子扩散能力和更高的离子电导率意味着钠离子电池的倍率性能好，充电速度快，常温下充电到 80%仅需 15min。此外，锂电在低温下充电会析锂，而钠电不会析钠，因此钠离子电池的工作温度更宽，在-40℃到 80℃的温度区间内皆可正常工作，-40℃低温下容量保持率超过 70%，-20℃低温下容量保持率接近 90%，远高于同条件下锂电池不到 70%的保持率。钠离子电池具备安全优势。1）钠的活性高，在一定条件下钠枝晶比锂枝晶更易发生自消融，进而避免了电池短路自燃。2）钠离子电池在热失控过程中易钝化失活，在过充、过放、挤压、针刺等安全测试中均不起火爆炸，热稳定性远超国家强标安全要求。3）锂离子电池在过放电的情况下，金属态的铜会沉积在阴极上形成金属枝晶铜，金属枝晶铜的生长会造成内部短路并造成严重的热危害。而钠离子电池负极允许使用铝箔作为集流体，使其能够安全的放电至 0V，而不会出现 Al 溶解等任何问题。

钠电池行业报告（20页）