2024中国（无锡）钠电池产业生态圈企业家峰会现场

我爱电车网7月24日讯（林音 肖何 江苏无锡报道）双碳目标持续推进大背景下，锂资源紧缺和安全问题频发，研发下一代低成本高安全高比能规模储能技术迫在眉睫。

在低成本高安全长寿命储能电池研究方向中，中南大学教授/博士生导师王海燕认为，钠离子电池虽然能量密度偏低，但其在资源、成本、安全性、功率性能、低温性能等方面具有较大优势，且生产工艺兼容，可与锂离子电池形成互补，应用前景广阔。

7月24日，由中关村新型电池技术创新联盟、中国电池网主办，无锡市锡山区人民政府指导的“2024中国（无锡）钠电池产业生态圈企业家峰会”在江苏省无锡市锡山区举办。本次峰会以“共筑钠电生态 共享产业机遇”为主题，聚焦钠电池及储能产业前沿技术、发展模式、投资布局、产业链构建、市场应用及未来趋势，共同探索产业高质量发展之路，推动上下游供需共振，助力产业创新升级。

中南大学教授/博士生导师王海燕

24日上午，王海燕在会上发表了题为“构建高比能钠电池：从硬碳设计到无负极技术”的主题演讲，分享了如何设计高容量生物质硬碳、无负极钠电池技术、产业化进程等，我爱电车网摘选了其部分精彩观点，以飨读者：

会上，王海燕表示，钠离子电池在两轮车、短程动力、混合动力、储能领域、工程装备领域具备替代锂离子电池的可能。

但从当下来看，钠离子电池因缺少高容量的储钠正负极材料，能量密度偏低成为其最大短板。

如何提升能量密度？在王海燕提出的7大策略中，开发高容量、‌倍率优异、‌循环稳定的负极材料是提升钠离子电池容量的关键之一。

商业石墨和硅碳负极储钠容量极低，王海燕重点讲解了从硬碳负极、无负极体系去提高。

硬碳负极方面，王海燕表示，在已提出的相关储钠机制中，“吸附-插层-填孔”基础模型成为主流认识，闭孔内部的钠团簇或准金属储钠可以极大提高储钠的容量。

“高闭孔型硬碳可以提高平台容量，提升能量密度，但当下模板法工艺复杂，制备困难，尚无法实现对闭孔结构的精细调控以及规模化生产的需求。”王海燕给出的策略是，调控硬碳内部孔结构，增大有效闭孔填充比例，进一步调控闭孔孔容、孔径、孔壁类石墨层弯曲曲率，增加低电位下的平台容量及提升倍率性能；材料结构设计、粘结剂优化以及硬碳负极-电解液界面调控，提高硬碳负极的首库。

在无负极钠电池方面，王海燕表示，硬碳负极是钠电四大主材中实现规模化生产难度最大的一环，少了硬碳负极，可以完全避开其面临的产业化痛点，同时，还可以实现高能量密度、更低的材料成本、更简易的装配工艺，甚至可迭代至钠固态电池。

无负极钠电池有良好的商业化前景。但是，其当下也面临“钠枝晶生长、死钠形成、不稳定的SEI”三大难题，有限的钠源+不可逆的钠损耗导致引起低库伦效率，电池容量衰减快。王海燕指出，“负极侧实现均匀的钠沉积剥离是构建长寿命无负极电池的关键。”

从当下无负极钠电池国内外重要进展来看，界面工程实现了能量密度达200Wh/kg的无负极高压钠金属电池，从Ah级无负极钠金属电池体系构建来看，使用石墨化碳涂敷廉价的铝箔作为无负极集流体，二乙二醇二甲醚与六氟磷酸钠与四氟硼酸钠作为液体电解质，搭配层状锰基氧化物正极，以及玻璃纤维配合聚丙烯膜，让钠电池循环寿命可以大于300圈。

另外，通过微合金化诱导的焊接界面实现高可逆的无负极钠电池，揭示合金化亲钠界面的稳定化机制，王海燕团队确定了双靶磁控溅射策略实现合金涂层从而抑制合金化膨胀的研究思路，通过抑制合金化转变构建稳固的亲钠界面，持久亲钠的合金涂层比亲钠不足的铜箔和结构不稳定的Sb层表现出更好的循环稳定性。

此外，王海燕还介绍道：“我们团队，一直在应用产业化方面做一些工作，包括正极材料也跟企业合作，负极是跟威胜集团在合作，目前我们的中试线已经搭建的比较完善了，也是在考虑基地建设的阶段，欢迎大家关注，希望后面有更多和同行合作的机会。”

最后，王海燕总结：硬碳的内部孔结构调控是提升其可逆容量和倍率性能的关键，调控生物质成分有望设计出高性能的硬碳负极；无负极钠电池具有高比能、低成本的优势，是很有前景的下一代钠离子电池技术，并有望迭代至无负极钠固态电池体系；如何应对有限钠源下的低库伦效率问题是解决无负极钠电池循环稳定性差的关键，其循环寿命可通过稳固界面的构筑得到有效提升。 

（以上观点根据论坛现场速记整理，未经发言者本人审阅。）