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永康研究院周琳:高能量密度NASICON聚阴离子材料的技术路线及产业前景

永康研究院周琳:高能量密度NASICON聚阴离子材料的技术路线及产业前景

在永康市先进技术产业研究院/长三角物理研究中心正极材料负责人周琳看来,基于当前钠电的规模和碳酸锂的价格,钠电在附加值高的细分市场具有一定的性价比。钠电尽管有较好的性能,比如低温性能、安全性能、更好的界面扩散等,但是较低的能量密度会限制钠离子电池的成本降低。

2025遂宁国际锂电产业大会现场

2025遂宁国际锂电产业大会现场

海融网9月23日讯(常青 四川遂宁 图文直播)9月18日-20日,“2025遂宁国际锂电产业大会”在四川遂宁召开。本届大会以“锂向新质智胜未来”为主题,聚焦锂矿资源、液态锂电池、固态电池、钠电池、储能等热点赛道和话题,特邀中国、俄罗斯、印度、德国、澳大利亚、加拿大等海内外大咖精彩分享,特设新品技术展示、供需资源对接、产业基金专题对接、园区参观等环节,汇聚行业知名院士、专家、产业链上市公司、专精特新企业、国内外投资机构等400+各界人士,共同探索产业高质量发展之路,推动上下游供需共振,促进产业创新升级。

永康市先进技术产业研究院/长三角物理研究中心正极材料负责人周琳

永康市先进技术产业研究院/长三角物理研究中心正极材料负责人周琳

20日上午,永康市先进技术产业研究院/长三角物理研究中心正极材料负责人周琳在本次大会钠电池分论坛上作了题为《NASICON聚阴离子正极材料研发进展与市场前景探析》的主题演讲,分享了钠电技术和性能优势、各类材料体系技术路线对比、应用痛点等,海融网摘选了其部分精彩观点,以飨读者:

“长三角物理研究中心,是溧阳市政府和物理所建设的,核心技术来源于物理所;长三角物理研究中心参与了永康研究院的建设,研究院的目标就是解决关键性的技术难题,推进技术的产业化和建设示范基地+人才培养。

在周琳看来,钠电技术目前基于钠电池的规模及碳酸锂的价格,可能只有在细分的市场才能得到一些性价比。钠电尽管有较好的性能,比如低温性能、安全性能、更好的界面扩散、用铝箔等,但是有一个弊端(能量密度)会限制钠离子电池的成本降低。

在钠离子电池各种材料当中,具备应用前景的钠离子电池正极材料主要包括层状氧化物类、聚阴离子类、普鲁士蓝类。在聚阴离子化合物的晶体结构中,氧原子通过强共价键连接,使得聚阴离子能支撑和稳定材料的晶体结构,表现出较高的化学稳定性、热稳定性和电化学稳定性。聚阴离子类正极材料兼具结构稳定性、超长循环及极高功率、超低成本以及本征安全性等最佳综合优势。

“如果我们对一款聚阴离子材料进行开发,首先要衡量的就是材料的能量密度,如果电池的能量密度不高,再去讲它的低成本是不现实的。”周琳讲道。

周琳在论坛分析称,目前市场上大量开发的明星材料就是NFPP,从比容量的角度来讲,已经达到了它的天花板。此外,还有其他材料,因为涉及氟和钒,所以产业化应用场景也有限;还有的材料目前很难解决本质缺陷,包括空气稳定性的问题,导致后期加工成本上升。

磷酸铁锂材料的能量密度大概是544Wh/kg,目前我们在开发的NASICON材料的能量密度和铁锂接近,这个结构如果实现三电子转移能到达到磷酸铁锰锂的能量密度。此外NASICON材料具有更好的离子电导率+结构稳定性)。在三维结构下,磷酸盐类材料存在固有的空气稳定性和安全特性问题。

周琳总结称,钠电材料的发展路径,第一代就是层氧+普鲁士白,第二代是NFPP这款材料,但是这个材料本身的一致性可能对于大规模的工业应用会带来一定的挑战,未来NASICON结构聚阴离子材料可能成为市场的主流。

据悉,永康市先进技术产业研究院/长三角物理研究中心目前也已经推出特种应用锂离子电池。目前在-60度的工况下,能做到容量保持率94%;在-20度能够实现0.5C充电,包括高温65度的浮充。还能够通过针刺、过充、高温存储等。目前,该电芯已送给部分客户进行验证。

(以上观点根据论坛现场速记整理,未经发言者本人审阅。)

最后更新:2025-09-23 17:16:15

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