近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究部研究員李先鋒、副研究員鄭瓊團(tuán)隊(duì)在高比能量、高比功率、高安全性鈉離子電池技術(shù)研發(fā)方面取得新進(jìn)展。
經(jīng)測(cè)試，該團(tuán)隊(duì)自主研制的5Ah級(jí)氟磷酸釩鈉-硬碳（Na3V2(PO4)2F3-HC）基鈉離子電池軟包電芯，在0.2C倍率下充放電，比能量達(dá)到142.91Wh/kg；6C大電流放電的容量保持率達(dá)到94.0%；可實(shí)現(xiàn)10分鐘（6C）、8分鐘（7.5C）、6分鐘（10C）快速充電，充入電量分別可達(dá)額定容量的97.1%、94.3%和86.1%。此外，新研制的Na3V2(PO4)2F3-HC基鈉離子電池電芯順利通過(guò)國(guó)軍標(biāo)《鋰離子蓄電池通用規(guī)范》（GJB 4477-2002）的針刺測(cè)試項(xiàng)目，針刺后電芯無(wú)冒煙、無(wú)起火、無(wú)溫升現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的安全性。
近年來(lái)，鈉離子電池作為研究熱點(diǎn)得到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，獲得快速發(fā)展?；诂F(xiàn)階段鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用面臨的資源短缺等現(xiàn)狀，鈉離子電池具有資源豐富、高性?xún)r(jià)比、較高安全性等優(yōu)勢(shì)，有望在中低速電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)船舶、分布式儲(chǔ)能及大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前已報(bào)道的鈉離子電池主要包括三類(lèi)：層狀氧化物類(lèi)、普魯士藍(lán)類(lèi)和釩基聚陰離子型化合物類(lèi)。相比于前兩種體系，釩基聚陰離子型化合物因結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、鈉擴(kuò)散快、安全性高等優(yōu)勢(shì)成為高比能、高比功率鈉離子電池的優(yōu)選正極材料之一。
該團(tuán)隊(duì)致力于釩基聚陰離子型正極-硬碳基鈉離子電池關(guān)鍵材料研制和器件集成工藝研究，克服釩基正極電導(dǎo)率低、一致性差等系列技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了高性能釩基正極和電解液的小試規(guī)?；苽?，自主研制出了Ah-10Ah級(jí)不同容量規(guī)模的磷酸釩鈉/氟磷酸釩鈉-硬碳基鈉離子電池電芯，形成了較為完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，目前該技術(shù)正處于中試放大階段。
（來(lái)源：大連化學(xué)物理研究所）