曹余良 | 储能聚阴离子钠离子电池体系的进展与挑战

7月11日，中国固态电池产学研技术交流研讨会暨高比能电池材料发展论坛论坛在百色市成功召开。

本届论坛由广西壮族自治区产业园区改革发展办公室、中国电子材料行业协会、百色市人民政府主办，中国电子节能技术协会电池回收利用委员会、广西大学资源环境与材料学院、中国电子节能技术协会汽车产业专业委员会、上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司支持，百色市投资促进局、百色市工业和信息化局等承办。

来自国内外400多家单位的700多名专家、学者、行业精英应邀出席，共同研讨我国固态电池行业热点问题。

主题报告环节，武汉大学化学与分子科学学院教授曹余良以《储能聚阴离子钠离子电池体系的进展与挑战》为题进行了精彩演讲。

曹余良教授的演讲着重从行业背景、非计量比聚阴离子正极材料体系、电池应用性能等方面进行进行，并对演讲内容进行了总结。

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探索非计量比聚阴离子正极材料体系

曹余良教授认为，动力电池已经成为新能源汽车发展的重要体系，发展无资源限制的钠电池对保障我国能源战略发展的安全性和独立性具有重要意义。

目前，钠电池主要分为聚阴离子、氧化物、普鲁士蓝（白）三种材料体系。曹余良教授围绕聚阴离子体系中铁基磷酸盐、铁基硫酸盐的研究与构想进行了分享，并介绍了缺铁纯相Na4Fe3(PO4)2P2O7（NFPP)，纯相Na6-2xFex(SO4)3（NFS)两种材料。

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聚阴离子电池体系应用性能

在这一板块，曹余良展示了该体系下钠电池的循环性能、倍率放电性能保持率、低温放电性能、高温循环容量保持率等多个指标的测试结果。

循环性能：软包复合磷酸铁钠全电池循环性能测试结果显示，该电池在100%DOD下循环7000次后仍有92%的保持率，循环过程中无任何气胀现象。充分说明了，在聚阴离子体系中电池的电化学稳定性非常高。

倍率充放电性能保持率：5C放电倍率可达93%以上，10C放电倍率可以达到91%以上；4C充电倍率可达95%以上，5C充电倍率同样维持在95%以上。

低温放电性能：604480-1Ah软包低温0.2C放电测试结果显示，-40℃低温放电0.2C可以放出80%以上的电，低温放电性能良好，但低温电解液技术还需改进。

高温循环容量保持率：该材料体系电池可在60℃高温、1C充放、100%DOD下循环保持良好。循环1700周后仍有89%以上的保持率。

安全性能：NFPP/HC3.5Ah软包电池已通过针刺测试、挤压测试、重物冲击测试、1C30V过充测试，展现出良好的安全性能，为规模化储能提供可能。

曹余良教授表示，聚离子正极材料体系具有高的结构和热稳定性、宽阔的离子移动空间，可以实现长寿命、高安全性、强环境适应性和高功率等特性，与锂离子电池相互兼容互补。

然而对于其较低的能量密度，仍需要进行深入的材料体系研究。

以上根据现场录音整理，未经本人校验审核。