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“钠电池研讨会”
曹余良
武汉大学化学与分子科学学院
2023.021
主要内容
一、背景
二、钠离子电池材料的研究
正极材料体系的应用讨论
硬碳负极的探索
钠基电池体系能量密度探讨
三、小结
2
一、背景
新能源技术迅速发展,如风(光、热)电场、智能电网、电动汽车等,急
需廉价高效的规模储电技术。
“规模储电”是电池技术发展的重大机遇。
规模储电是构建新能源社会的关键技术之一3
背景规模储电对于储能电池的要求
成本低廉:手机电池(3~8Wh),电动车(几十KWh),储能电站(几百MWh)
使用寿命长:消费类电池:~2年;储能电池:10年以上
资源与环境:储量丰富、环境友好、制备简单
1万手机电池
单个风机功率2~3兆瓦,日工作8小时,
即需储电容量18兆瓦时!
6百万手机电池,6百辆电动汽车电池
4
B.Dunnetal.Science2011,334,928;H.Panetal.EnergyEnviron.Sci.2013,6,2338.
国家战略发展的影响世界锂储量分布
6%
进口
80%
从锂资源讲,注意三个“90%”:90%以上的锂在国外,国内卤水占90%左
右(Mg/Li比高),80~90%锂资源进口量
发展无资源限制的钠离子电池(成本可能现在不一定占优势),但可以保障我
国储能战略发展的安全性和独立性5
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了“2022年度化学领域十大
新兴技术(TopTenEmergingTechnologiesinChemistry2022)”名单
6
二、钠离子电池材料的研究
2.1正极材料
物理化学学报,2017,33(1),211-2417
正极材料
氧化物聚阴离子型铁氰化物
NaxMA[MB(CN)6]·zH2O
(MA和MB为过渡金属离子)
Na0.44MnO2Na4Fe3P2O7(PO4)2
O3-NaM(Mn,Ni,Fe
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