有望替代锂离子电池 钠离子电池储能技术迈上新台阶

  记者4月23日获悉,南开大学陈军院士领衔完成的“钠离子电池关键电极材料与反应机制”项目,获得2020年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)自然科学一等奖。目前,该成果的转化正在稳步推进,将服务于京津冀协同发展。

  在开发利用可再生能源过程中,电化学储能技术发挥着越来越重要的作用。在众多的电化学储能技术中,锂离子电池已在便携式电子设备和新能源汽车中占据主导地位。“然而,锂丰度低,资源分布不均,约70%集中在南美洲,我国80%的锂资源依赖进口。另外,锂离子电池的安全隐患也难以满足大规模储能的应用需求。”陈军说。

  鉴于对原材料储量以及电池安全性、稳定性的担忧,人们努力寻找能够替代锂离子电池,可大规模应用且环境友好的下一代电化学储能技术。

  钠与锂位于同一主族,具有很多相似的物理化学性质,且钠资源丰富、分布广泛、成本低廉,另外钠离子电池快速充放电时负极不易析钠,安全性高。因此,钠离子电池被认为是极具潜力的下一代电化学储能技术。

  钠离子电池能量密度较低,循环寿命较短、倍率性能欠佳等问题,制约着钠离子电池的转化应用。陈军院士团队10余年潜心研究,研发了新型对称有机钠离子电池,一举突破了钠离子电池关键电极材料和反应调控机制等关键核心难题,为发展高性能钠离子电池开辟了道路。

  陈军院士团队还积极推动科研成果向应用技术转化,相关成果获多项中国发明专利授权,并与天津捷威动力工业有限公司、深圳欣旺达电子股份有限公司、广东嘉元科技股份有限公司、安徽理士国际技术有限公司等知名电池企业开展产学研合作,共建国家企业技术中心。同时,与河北省沧州市政府共建南开大学—沧州渤海新区绿色化工研究院,部分钠电池关键电极材料正在进行中试放大与应用转化。


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