特斯拉都直呼内行 技术解读钠离子电池

　　? 钠竟然还能用来做电池？带着这个疑问，我们翻阅了大量的资料，结果发现这货竟然比硅负极和4680电池还具颠覆性，技术新、成本低不说，还能让电动汽车轻轻松松续航过千，更加离谱的是它的循环寿命竟然是锂电池的2倍以上，能让您直接把爱车开到报废，特斯拉看了都直呼内行，那么这个神奇的钠离子电池究竟是何方神圣？

　　和之前的固态电池和4680电池一样，钠离子电池的热度也突然起来了，像孚能科技、亿纬锂能、国轩高科、宁德时代等电池企业都在钠离子电池技术上有了一定突破，甚至部分企业已经具备量产能力，至于能不能装车现在还不好说，但是咱们可以先聊聊这玩意为什么火了？● 钠离子电池为什么火？

　　同时由于性质接近，锂离子电池的大部分技术都可以直接移植到钠离子电池上，相比起再研究新材料电池，成本显然是要更低的。

　　那么钠离子电池到底能不能取代锂离子电池呢？我们就要从电池关键技术的发展情况来看一看，这就不得不说一说钠离子电池的正负极材料和电解液。● 钠离子电池的选材　　我们先对比一下锂离子电池，它的负极是石墨，但钠离子尺寸比较大无法嵌入到石墨中，若提高层间距离则会大大增加电池体积和制造成本，同时还会影响结构稳定性。

　　金属氧化物具有稳固的无机骨架结构，循环寿命比较长，但由于分子质量较高导致比容量过低，商业化较为困难；有机材料则会出现极化问题；基于转化及合金化反应的材料会在离子脱嵌过程中出现过大的体积变化，最终导致活性物质失效；硬碳的工作电压比较低同时容量较高，通常被选用做钠离子电池的负极材料。

　　但钠离子的单层金属氧化物不稳定，需要添加其他金属材料来形成多元稳定材料，比如锰、镍、钛还有镁等等，能量密度大约可以达到160wh/kg，和市面上常见的锂离子电池能量密度相当。

　　第三类是阴离子化合物，结构稳定，缺点是离子电导率和电子电导率较低，但是这些材料中的变价元素钒同样具有性。这三种正极材料目前都有企业正在研究，未来可能会根据不同的需求来搭配使用。

　　目前市面上公认最标准的电解液是高氯酸钠，成本非常低，对于大规模储能是比较合适的，但由于高氯酸钠是强氧化剂，容易出现爆炸的风险，所以在使用上也有一定的取舍。● 对比锂离子电池，钠离子电池的优势和劣势是什么？

　　而且钠盐相比起锂盐还有着良好的电导率，所以可以相应降低电解液的浓度，从而降低成本；此外为了防止锂离子与负极材料发生反应，因此负极要用铜，而钠离子甚至和铝都无法发生反应，也就是说负极材料可以用价格低廉的铝来代替，也能降低一部分成本。

　　由于钠离子电池的电导率更高，离子扩散能力更强，由此换来了更佳的倍率性能，电池的大功率输出和持续输出能力更强，充电速度也会更快。但钠元素的电子层数更多，因此体积也更大，这也就造成了钠离子电池的质量和体积在锂离子电池面前几乎没有什么优势可言。

　　目前市面上相同体积的钠离子电池和锂离子电池，前者的能量密度大约为100-150wh/kg，后者的能量密度大约为120-180wh/kg，钠离子电池想要完全替代锂离子电池，还是任重而道远的。不过我们可以预知的是，如果钠离子电池能够做到和锂离子电池相同的性能，想必电动汽车的价格会大幅下跌，所以特斯拉能不能降到15万全看钠离子电池了。● 未来什么车可能会搭载钠离子电池？

　　由此可以看出，今年率先上车的基本都是微型车或紧凑型车，各家主机厂看来都希望钠离子电池能够尽快在这样级别的车型中渗透，而产业规模化和降本时刻应该在2024-2025年。● 全文总结　　目前钠离子电池仍然处于产业化的早期阶段，在未来一段时间内，都不大可能取代锂离子电池，两者的关系更像是为了满足不同细分市场的需求。同时您也不要指望钠离子电池会很快出现在笔记本电脑或者是手机中，在这些小型设备中，能量密度依然是第一前提，但如果未来您购买的电动汽车有点“咸”，也千万别感到惊讶哦！

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