钠离子电池行业报告：钠电池（59页）

行业报告下载 2022年10月27日 07:34 管理员

合金类负极比容量高，但体积膨胀显著，循环性能较差。碳基、钛基、有机类材料的储钠位点优先，可逆比容量较低，而钠可以和许多金属（Sn、Sb、In）形成合金，合金类负极储钠比容量高、反应电势相对低（电池电压高），但缺点也很明显，即嵌钠和脱钠前后体积变化明显，再循环过程中发生粉化，比容量快速衰减，实际应用中比较困难，缓解钠脱嵌时体积变化是合金类负极的关键问题。合金类负极需采取改性策略缓解体积膨胀问题，目前进展不理想。合金类负极改性策略有碳包覆、微米化/纳米化、引入缓冲基体材料、优化黏结剂、电解液添加剂等方式。工业化应用角度讲，Sn和Sb与碳的复合物最具应用前景，其制备方法相对简单，但目前处于设计开发阶段，具产业化应用仍需较长时间。钠离子电池的电解液与锂离子电池电解液类似，但高碱度、高电压带来更高的要求，其中配方为核心壁垒。电解液主要由溶剂、溶质和添加剂构成，三者共同决定电解液的性质。

溶剂方面，钠离子电池的主要为酯类溶剂和醚类溶剂，其中环状和链状的碳酸酯（EC）最为常用，介电常数高（溶解钠盐能力），离子电导率高和抗氧化性好，但黏度较高（倍率性能差）；醚类溶剂很少在锂电池中被使用，但与钠电池的兼容性较好，其黏度较低，但介电常数较低，抗氧化能力较差，在高电压下易分解，实际应用中受到一定限制，两种溶剂经常混合使用。钠盐方面，拥有大半径阴离子，阴阳离子间缔合作用弱的钠盐是较好的选择，其能保证足够的钠盐溶解度和离子传输性能。钠盐可分为含氟钠盐（NaPF6、NaFSI等）和不含氟钠盐（NaBF4、NaClO4等）两条路线，目前主流路线为NaPF6，其合成原理与LiPF6类似，技术门槛和量产难度较小；用量方面，NaPF6离子导电性更好，因此在钠电池中用量比锂电池少50%左右，约为0.5mol/L。添加剂方面，主要分为成膜添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂等，成膜添加剂主要包括FEC、VC等，在溶剂分子之前发生还原反应，在电极表面形成SEI膜，抑制电极直接与溶剂接触导致溶剂分解，成膜添加剂的关键在于形成的SEI膜的性能。

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