鈉離子電池和鋰離子電池的區別有以下幾個方面:
1、電池內部電荷載體的不同,鋰離子電池是通過鋰離子在正負極之間移動、轉換實現充放電的,而鈉離子電池則是由鈉離子在正負極之間的嵌入、脫出實現電荷轉移的,其實二者的工作原理是相同的。
2、兩者離子半徑不同,這半徑差別導致鈉離子電池的性能遠遠不及鋰離子電池;鈉離子在正負極中嵌入/脫嵌阻力很大,源于半徑大;可逆性差,不可逆容量損失大。
3、兩者標稱電壓不同,鋰離子電池的標稱電壓為3.6V,而鈉離子電池的標稱電壓為3.0V,這使得鈉離子電池的能量密度較低。
4、兩者資源和成本方面有差異,鈉離子儲量為鋰儲量420倍,且國內鋰離子儲量僅占全球6%,且開發成本高。鈉鹽原材料儲量豐富,價格低廉。鈉離子電池可以緩解資源約束,保障原材料供應安全。
5、兩者生產工藝方面有差異,鈉離子電池正負極均采用鋁箔作為集流體,而鋰離子電池負極必須用銅箔作為集流體。這樣可以降低鈉離子電池的成本和重量。
6、兩者應用領域有差異,由于鈉離子電池的能量密度和功率密度都比鋰離子差,目前主要應用領域包括低速電動車、規模儲能、通訊基站等。而鋰離子電池則廣泛應用于手機、筆記本、新能源汽車等領域。
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鈉離子電池有什么優點?
.能量密度
這次發布的鈉離子電池能量密度可以達到160Wh/kg,是目前全世界的最高水平,超出此前的市場預期。橫向比較來看,目前行業內的磷酸鐵鋰電池能量密度約在120-180Wh/kg之間,三元電池約為240Wh/kg。
值得注意的是,寧德時代表示下一代鈉離子電池的能量密度將突破200Wh/kg,長遠角度出發,鈉離子電池取代磷酸鐵鋰電池或走向主流位置未必沒有可能。
2.快充&低溫性能
鈉離子電池在快充以及低溫性能方面表現不俗,常溫下充電15分鐘便可充滿80%的電量,而在-20°C的低溫環境中,放電保持率也能達到90%以上,在快充性能和低溫性能上要優于磷酸鐵鋰電池,能一定程度緩解現階段新能源汽車的補能焦慮和冬季用車焦慮。
3.安全性能
得益于鈉離子良好的熱穩定性,鈉離子電池能在針刺、擠壓、過充、過放等安全項目測試中均做到不起火、不爆炸;在運輸環節上,鈉離子電池可以實現0V運輸,從而降低了電池運輸的安全風險。
4.系統集成度
鈉離子電池的優勢還體現在集成效率上,可達80%以上,比磷酸鐵鋰電池的集成效率表現更優異。換句話說,鈉離子電池包的能量密度可以做到128Wh/kg以上,該水平的電池包能量密度表現,也足以滿足一些中低端的電動汽車要求。
5.AB電池
真正能讓鈉離子電池快速進入真實應用的是本次亮相的AB電池技術,它可以在短期內彌補鈉離子電池的短板,將電池包的能效發揮至最大。
一般而言,傳統電池包都是由相同材料體系的電芯組成,AB電池則是把A體系和B體系的電池進行混搭,集成而來的電池包。借此,AB電池包能夠取長補短,針對不同材料體系電池的性能和特性,將電池包的優勢最大化發揮。
做法是將鈉離子電池與鋰離子電池進行混搭集成,其可借助鋰離子電池的高能量密度提升電池整包的能量密度,同時還能充分發揮鈉離子電池的快充和低溫性能的優勢。