近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儲能技術(shù)研究部研究員李先鋒、副研究員鄭瓊團(tuán)隊在高比能量、高比功率、高安全性鈉離子電池技術(shù)研發(fā)方面取得新進(jìn)展。
經(jīng)測試，該團(tuán)隊自主研制的5Ah級氟磷酸釩鈉-硬碳（Na3V2(PO4)2F3-HC）基鈉離子電池軟包電芯，在0.2C倍率下充放電，比能量達(dá)到142.91Wh/kg；6C大電流放電的容量保持率達(dá)到94.0%；可實現(xiàn)10分鐘（6C）、8分鐘（7.5C）、6分鐘（10C）快速充電，充入電量分別可達(dá)額定容量的97.1%、94.3%和86.1%。此外，新研制的Na3V2(PO4)2F3-HC基鈉離子電池電芯順利通過國軍標(biāo)《鋰離子蓄電池通用規(guī)范》（GJB 4477-2002）的針刺測試項目，針刺后電芯無冒煙、無起火、無溫升現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的安全性。
近年來，鈉離子電池作為研究熱點得到國內(nèi)外廣泛關(guān)注，獲得快速發(fā)展。基于現(xiàn)階段鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用面臨的資源短缺等現(xiàn)狀，鈉離子電池具有資源豐富、高性價比、較高安全性等優(yōu)勢，有望在中低速電動車、電動自行車、電動船舶、分布式儲能及大規(guī)模儲能領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前已報道的鈉離子電池主要包括三類：層狀氧化物類、普魯士藍(lán)類和釩基聚陰離子型化合物類。相比于前兩種體系，釩基聚陰離子型化合物因結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、鈉擴(kuò)散快、安全性高等優(yōu)勢成為高比能、高比功率鈉離子電池的優(yōu)選正極材料之一。
該團(tuán)隊致力于釩基聚陰離子型正極-硬碳基鈉離子電池關(guān)鍵材料研制和器件集成工藝研究，克服釩基正極電導(dǎo)率低、一致性差等系列技術(shù)難題，實現(xiàn)了高性能釩基正極和電解液的小試規(guī)模化制備，自主研制出了Ah-10Ah級不同容量規(guī)模的磷酸釩鈉/氟磷酸釩鈉-硬碳基鈉離子電池電芯，形成了較為完整的自主知識產(chǎn)權(quán)體系，目前該技術(shù)正處于中試放大階段。
（來源：大連化學(xué)物理研究所）