
鈉離子電池的核心材料由正極、負(fù)極、電解液和隔膜組成,與鋰電池材料體系相比,因離子半徑與化學(xué)特性不同,存在顯著區(qū)別。
1.正極材料
主流分為三類:層狀過渡金屬氧化物(如鈉基 NCM),容量高、電壓穩(wěn)定;聚陰離子化合物(如磷酸釩鈉、磷酸鐵鈉),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、循環(huán)壽命長(zhǎng);普魯士藍(lán)類化合物,原料成本低、合成工藝簡(jiǎn)單,是低成本場(chǎng)景的優(yōu)選。
2.負(fù)極材料
硬碳是主流,層間距大,適配大半徑鈉離子嵌入脫出,容量與穩(wěn)定性兼顧;合金類(如錫、銻基)容量,但體積膨脹問題突出,需改性優(yōu)化;過渡金屬氧化物 / 硫化物則主打低成本、易量產(chǎn)。
3.電解液與隔膜
電解液溶劑與鋰電池類似,采用碳酸酯類,但溶質(zhì)替換為鈉鹽(如NaPF6);隔膜與鋰電池通用,以聚乙烯、聚丙烯材質(zhì)為主,無需額外定制。
對(duì)比維度 | 鈉離子電池 | 鋰離子電池 |
正極材料 | 無鈷 / 低鈷為主,聚陰離子、普魯士藍(lán)類成本優(yōu)勢(shì)明顯 | 三元材料含鈷,磷酸鐵鋰無鈷,受鋰、鈷資源價(jià)格影響大 |
負(fù)極材料 | 硬碳是核心,適配大半徑Na+;合金類體積膨脹遠(yuǎn)超鋰電 | 石墨是主流,層間距適配小半徑Li+;硅基負(fù)極改性技術(shù)更成熟 |
電解液 | 鈉鹽溶質(zhì),與鋰電溶劑兼容,成本更低 | 鋰鹽溶質(zhì),商業(yè)化體系成熟,技術(shù)門檻低 |
資源依賴 | 鈉資源儲(chǔ)量豐富,分布廣,不受地緣限制 | 鋰、鈷資源稀缺,價(jià)格波動(dòng)大 |
簡(jiǎn)言之,鈉電池材料體系擺脫了對(duì)鋰、鈷等稀缺資源的依賴,成本優(yōu)勢(shì)顯著;鋰電池材料體系更成熟,能量密度更高,二者各適配不同應(yīng)用場(chǎng)景。