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钠远新材:钠离子电池层状正极材料设计思路及产品应用

2023-08-26 10:37:13

8月25日,由起点锂电、起点钠电、起点充换电、起点研究院(SPIR)主办的第三届中国(锂电钠电)电动自行车产业生态大会暨轻型动力电池技术高峰论坛在无锡希尔顿逸林酒店隆重举办,超过600+上下游企业嘉宾和行业大咖莅临现场,20+行业领先企业嘉宾和专家发表了精彩演讲。

在下午举办的轻型动力钠电池技术专场上,钠远新材 CEO 刘众擎博士也受邀出席,并带来了题为《钠离子电池层状正极材料设计思路及产品应用》的主题演讲。

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图:钠远新材 CEO 刘众擎博士

刘众擎博士认为钠离子电池的爆发期预计会在2024-2025年,到2025年左右,会形成一个小高潮。且未来的钠离子电池市场会是一个规模万亿级的蓝海市场,尤其是在储能应用市场潜力巨大。

刘博士直言:钠电对于国家能源安全或者对于整个行业来说可以说是一个阳谋,因为对于能源的需求,像“30·60”双碳目标对储能的需求远远超过在一般情况下锂电供给的,在这样的背景下天然地,钠电成为锂电很好的补充,甚至钠电有可能在未来会成锂电强有力的竞争者。

从性能上可以看到,钠电在性能上已经可以做到铁锂接近6-7成,锂电在未来的一段时间肯定是短缺的。价格方面,钠电原材料价格也是锂电的百分之一。刘博士提到,做钠电材料的团队非常多,很多是从锂电的设计思路出发,这个思路是对的,但从底层逻辑的设计来说,从材料本身来说,钠电跟锂电有很大的区别,比如钠电可以做更多样化的掺杂,可以走高容量、也可以走高稳定性路线,这些不同的设计,可能带来比锂电更好的特殊性能,具备很强的竞争力。在这样的背景下,做钠电的研究也就是一个新的逻辑体系,真实的去做产品会遇到很多的困难。

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比如,从一般的钠电材料思路来设计,可能的结果就是:

第一是容量比较低;第二均值电压较低,一般是在3伏以内;第三,钠这个材料跟锂有很大的区别,因为它的化学性质虽然跟锂是类似的,但是也有着本质的区别,导致钠的材料合成的时候天然比锂电材料更难。如上图中左边的充放电曲线图,它充放电是两段的,中间有一个节点,在充放电的时候这个节点是移动的,这就像一个盲盒,这个节点没有控制好会失控的,因此做安全性的时候要求比较高。

此外,刘博士还提到,在正极材料研发过程中,团队也发现,钠电正极材料也普遍存在容量较低、均值电压较低、水痕,碱痕较高、产气问题、循环较差、多段充放电曲线、品控困难等难点。为攻克相关难点,钠远新材设立了专门的研发中心与工程技术中心,搭建了标准厂房及全自动化产线,更研发出了极具代表性的钠电正极材料产品。据刘博士介绍,钠远现在开发了三款产品,第一款是用在储能上的,关键性指标数据如下:

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第二款是动力型的钠电材料,关键性指标数据如下:

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第三款是容量型钠电正极材料,关键性指标数据如下:

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最后,刘博士也简单介绍了一下公司情况,SIMT钠远新材科技,专注于钠离子电池正极材料及全电池解决方案,拥有钠离子正极材料、产线装备设计、全电池电芯设计等能力。项目已在无锡设立运营中心及工程技术中心(百吨级中试线),苏州设有研发中心;项目后续计划设立千吨级/万吨级生产基地,投产后年销额可达十亿元以上。

公司秉承创新研发为基础,专注于新型钠离子电池正极材料的研发、生产和销售,同时为客户提供钠离子全电池解决方案。公司现有客户为各大电池厂商,能源/储能公司及新兴的钠电创业公司;公司自有钠电核心材料已进行专利布局,第一代产品已进入客户送样协同开发阶段。

SIMT钠远新材科技随着钠离子全电池行业的快速发展,及储能与电池类客户对钠电材料需求量的攀升,迎来了高速发展期。企业现拥有SIMT苏州研发中心,SIMT无锡工程技术中心,南科大-钠远新材联合实验室等多个研发技术平台,拥有博士和工程技术专家6人,硕士/工程师/实验员二十余人组成的专业研发&工程技术团队。

(文章来源:起点钠电)