陈根：宁德时代开发钠电池，能量密度达全球最高

文|陈根

从动力电池产业来看，各类电池有各自的“烦恼”。就目前应用最为广泛的锂离子电池而言，其在生产发展中，能量密度已达到理论极限，并且原料供应紧缺。钠离子电池潜力虽大，但也存在能量密度低、循环寿命短等问题。

针对电池产业的短板，近日，宁德时代开发出第一代钠离子电池。该电池能量密度达160Wh/kg，是目前全球最高水平，在常温下充电15分钟，电量就可达到80%。此外，在零下20°C低温的环境下，其仍有90%以上的放电保持率，同时在系统集成效率方面，也可达到80%以上。

金属元素之所以能够作为电池材料，是因为金属离子的不断转移产生充放电流，锂元素性质活泼，钠元素也可有效储存离子，两者作用原理相似。但钠元素较之锂元素，化学性能更稳定，因此自燃率更低，安全性也有了本质的提高。

钠电池的另一个显著优势就是充电速度更快。现在的电子产品大都追求快充，满足人们日益加快的生活节奏，钠电池的这一特性能够完美地适应市场要求。而且，钠资源与锂资源相比，丰度更高、成本更低。

钠电池拥有众多优良性能的同时，也有一个“致命”的缺陷，就是钠离子体积较大。由此造成钠电池对于电池结构稳定性、电极材料和动力学性能的要求极高。同时，钠的成本虽低，但制造钠电池需要的工艺较高，整体成本上钠电池可能高于锂电池。

因此，宁德时代发布的钠电池得益于正负电极材料的突破。这款钠电池的正负极材料分别使用了电子结构重新排列的普鲁白材料和具有特殊孔隙结构的硬碳材料，是具有克容量高、易脱嵌、优循环特性的新材料。

最值得一提的是，该电池在一个电池包中，同时搭载了锂离子电池和钠离子电池，实现了锂钠电池的集成混合共用。一定意义上，“合二为一”的结构既弥补了钠离子电池现阶段的能量密度短板，也发挥了高功率、高性能的优势。

通过将不同材料体系的电池混合共用，宁德时代开发的钠电池达到取长补短的效果，突破了单一电池材料体系的适用边界，未来或许其可以拓展更多应用场景。