有望替代鋰離子電池鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)邁上新臺(tái)階

記者4月23日獲悉，南開(kāi)大學(xué)陳軍院士領(lǐng)銜完成的“鈉離子電池關(guān)鍵電極材料與反應(yīng)機(jī)制”項(xiàng)目，獲得2020年度高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)(科學(xué)技術(shù))自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。目前，該成果的轉(zhuǎn)化正在穩(wěn)步推進(jìn)，將服務(wù)于京津冀協(xié)同發(fā)展。

在開(kāi)發(fā)利用可再生能源過(guò)程中，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在眾多的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中，鋰離子電池已在便攜式電子設(shè)備和新能源汽車(chē)中占據(jù)主導(dǎo)地位。“然而，鋰豐度低，資源分布不均，約70%集中在南美洲，我國(guó)80%的鋰資源依賴(lài)進(jìn)口。另外，鋰離子電池的安全隱患也難以滿足大規(guī)模儲(chǔ)能的應(yīng)用需求。”陳軍說(shuō)。

鑒于對(duì)原材料儲(chǔ)量以及電池安全性、穩(wěn)定性的擔(dān)憂，人們努力尋找能夠替代鋰離子電池，可大規(guī)模應(yīng)用且環(huán)境友好的下一代電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。

鈉與鋰位于同一主族，具有很多相似的物理化學(xué)性質(zhì)，且鈉資源豐富、分布廣泛、成本低廉，另外鈉離子電池快速充放電時(shí)負(fù)極不易析鈉，安全性高。因此，鈉離子電池被認(rèn)為是極具潛力的下一代電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。

鈉離子電池能量密度較低，循環(huán)壽命較短、倍率性能欠佳等問(wèn)題，制約著鈉離子電池的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。陳軍院士團(tuán)隊(duì)10余年潛心研究，研發(fā)了新型對(duì)稱(chēng)有機(jī)鈉離子電池，一舉突破了鈉離子電池關(guān)鍵電極材料和反應(yīng)調(diào)控機(jī)制等關(guān)鍵核心難題，為發(fā)展高性能鈉離子電池開(kāi)辟了道路。

陳軍院士團(tuán)隊(duì)還積極推動(dòng)科研成果向應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)化，相關(guān)成果獲多項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)，并與天津捷威動(dòng)力工業(yè)有限公司、深圳欣旺達(dá)電子股份有限公司、廣東嘉元科技股份有限公司、安徽理士國(guó)際技術(shù)有限公司等知名電池企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，共建國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心。同時(shí)，與河北省滄州市政府共建南開(kāi)大學(xué)—滄州渤海新區(qū)綠色化工研究院，部分鈉電池關(guān)鍵電極材料正在進(jìn)行中試放大與應(yīng)用轉(zhuǎn)化。