HGT 6506-2026《钠离子电池用铜铁锰酸钠》标准立项发展报告

HG/T6506-2026《钠离子电池用铜铁锰酸钠》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SodiumCopperIronManganeseOxideforSodium-IonBatteries(HG/T6506-2026)摘要随着全球能源结构转型与我国"双碳"战略的深入推进，钠离子电池凭借钠资源储量丰富、成本低廉、低温性能优异及安全性高等优势，已成为大规模储能、电动两轮车及A00级电动车等应用场景的有力候选技术路线。正极材料作为决定钠离子电池能量密度、循环寿命与安全性能的关键组分，其标准化工作对于引导产业健康有序发展至关重要。铜铁锰酸钠（NaₓCuFeMn)O₂）作为一类具有层状氧化物结构的钠离子电池正极材料，展现出较高的比容量和良好的结构稳定性，是目前兼具技术成熟度与产业化前景的主流材料体系之一。然而，长期以来该材料在产品分类、技术指标、检测方法等方面缺乏统一的行业标准，导致市场产品质量参差不齐，制约了产业链上下游的协同发展。在此背景下，工业和信息化部批准立项并制定化工行业标准HG/T6506-2026《钠离子电池用铜铁锰酸钠》。本标准规定了钠离子电池用铜铁锰酸钠的分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等技术内容，填补了我国在该领域行业标准的空白。本报告系统梳理了标准的立项背景、编制原则、主要技术内容及其对产业发展的深远影响，旨在为标准的实施推广与后续迭代提供参考依据与理论支撑。关键词：钠离子电池；铜铁锰酸钠；层状氧化物；正极材料；行业标准；标准化Keywords：Sodium-ionbattery；Sodiumcopperironmanganeseoxide；Layeredoxide；Cathodematerial；Industrialstandard；Standardization一、引言在全球碳中和愿景与能源安全需求的双重驱动下，大规模电化学储能技术正经历深刻的变革。锂离子电池虽占据当前主流市场，但锂资源的地理分布不均衡性与价格波动风险日益凸显。钠离子电池作为锂离子电池的重要补充与替代方案，近年来在全球范围内受到学术界与产业界的广泛高度关注。钠元素在地壳中丰度位居第六，且广泛分布于海洋与盐湖之中，其原材料成本显著低于锂。此外，钠离子电池在耐低温性能、快充能力及安全性等方面展现出独特优势，尤其适用于对成本敏感、能量密度要求相对宽松的储能与短途交通场景。中国已将钠离子电池纳入《"十四五"能源领域科技创新规划》《关于推动能源电子产业发展的指导意见》等多项国家政策文件，明确提出要加快钠离子电池技术研发及产业化进程。在此政策背景下，国内已涌现出一批钠离子电池及关键材料企业，产业链雏形初步形成。正极材料是钠离子电池体系中成本占比最高（约30%—40%）且技术壁垒最集中的环节，其性能优劣直接影响电池的整体表现。目前，主流钠离子电池正极材料体系包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物及普鲁士蓝类化合物等三大类，其中层状氧化物凭借合成工艺相对成熟、比容量高、结构可调性强等优势，率先实现规模化量产。铜铁锰酸钠（NaₓCuFeMn)O₂）属于O3/P2型层状金属氧化物，其晶格由共边MO₆（M=Cu,Fe,Mn）八面体层与钠离子层交替堆叠构成。通过在过渡金属位引入铜元素，可以有效抑制高电压充放电过程中的不可逆相变与多面体滑移，增强材料的结构稳定性；同时，铜的掺入有利于提升材料对空气湿度与二氧化碳的耐受性，降低储存与加工环境的要求。铁、锰元素资源丰沛、环境友好，进一步降低了材料的综合成本。有鉴于此，铜铁锰酸钠被认为是当前性价比最优、产业化确定性最高的钠离子电池正极材料路线之一。然而，产业高速发展的另一面是标准的缺位。截至目前，国内尚无钠离子电池正极材料相关的统一产品标准。不同企业基于自身工艺路线与客户要求制定内部规格，导致产品在化学成分计量、杂质元素限量、粒度分布、比表面积、含水量、pH值乃至电化学性能等方面缺乏统一的术语定义与测试基准。材料供应商与电池制造商之间的质量争议时有发生，客观上推高了产业链的沟通成本与验证成本。为破解上述瓶颈，亟需从行业层面构建规范统一的技术指标体系。本标准的研制工作正是响应上述产业需求，由中国石油和化学工业联合会提出，全国化学标准化技术委员会无机化工分技术委员会（SAC/TC63/SC1）归口，由多家国内领先的钠电材料研发与生产单位联合起草。标准制定过程中充分参考了IEC、ISO等国际标准化组织在电池材料领域的通行规则，并兼顾国内产业实际发展阶段，力求科学合理、技术先进、可操作性强。二、标准编制背景与任务来源2.1产业背景与标准化需求分析近年来，我国钠离子电池产业经历了从实验室研究到中试放大再到规模化量产的关键跨越。据中国电池工业协会统计，截至2025年，国内已宣布钠离子电池正极材料规划产能的企业超过二十家，累计规划产能超过40万吨/年，但实际有效产能利用率仍偏低。制约产能释放的核心因素之一在于缺乏统一的产品评价基准，下游电池企业不得不针对各供应商材料进行定制化验证，测试周期长、成本高，严重拖慢了材料导入与迭代速度。与此同时，钠离子电池相关标准体系尚处于初步构建阶段。电动汽车用钠离子电池团体标准、钠离子电池通用规范等行业规范虽已陆续出台，但多聚焦于电池单体、电池包或系统层面，对上游关键材料的产品规范尚未形成统一覆盖。铜铁锰酸钠此前仅能参照锂离子电池正极材料（如镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等）的测试框架执行部分理化性能检测，化学组成、杂质离子、晶体结构等指标则依赖供需双方协议约定，标准化程度严重不足。2.2标准的立项过程与政策依据2023年，工业和信息化部办公厅发布《关于印发2023年第一批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》，将《钠离子电池用铜铁锰酸钠》正式列入化工行业标准制修订计划，项目编号为2023-0416T-HG。该标准的制定依据主要包括：-《中华人民共和国标准化法》及其《行业标准管理办法》关于行业标准制定应遵循的原则与程序；-《新材料标准领航行动计划（2018—2020年）》及《"十四五"原材料工业发展规划》对新材料标准体系建设提出的总体要求；-《关于推动能源电子产业发展的指导意见》（工信部联电子〔2023〕1号）明确提出"加强钠离子电池标准体系研究"的任务部署；-GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》关于标准编写的基本规定。标准的制定由全国化学标准化技术委员会无机化工分技术委员会组织协调，经过公开征集起草单位、标准草案讨论、征求意见及技术审查等法定流程，最终形成报批稿。三、标准主要技术内容3.1范围与术语定义本标准规定了钠离子电池用铜铁锰酸钠的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求。标准适用于以共沉淀法或高温固相法等工艺制备的，化学组成为Naₓ[CuFeMn]O₂（0.6≤x≤1.0）的层状氧化物粉末材料，该材料主要用于制备钠离子电池正极浆料。标准对铜铁锰酸钠的关键术语进行了明确定义，包括"主元素含量"（指钠、铜、铁、锰四种元素的摩尔比或质量分数）、"杂质元素含量""水分""pH值""振实密度""粒度分布""比表面积"及"首次放电比容量"等。3.2产品分类根据不同钠含量与过渡金属摩尔配比，标准将钠离子电池用铜铁锰酸钠分为若干牌号，以便下游用户根据目标电池性能与工艺窗口选择合适的材料类型。典型分类包括Na₀.₆₇Cu₀.₁₀Fe₀.₃₀Mn₀.₆₀O₂和Na₀.₇₀Cu₀.₂₀Fe₀.₃₀Mn₀.₅₀O₂等常用计量比规格，并允许在满足电化学性能的前提下对掺杂元素和微量添加物作出标注说明。牌号命名方式参考了无机化工产品命名通则，兼顾科学性与用户友好性。3.3技术要求与性能指标3.3.1化学成分标准规定了产品的主元素含量允许偏差范围，其中钠含量（以质量分数计）允许偏差为标称值的±2%，铜、铁、锰三种过渡金属的摩尔比偏差不超过±0.02。对于杂质元素，标准严格限定了铁、铜以外的其他过渡金属杂质（如镍、钴、铬）的单独含量，避免来源不明的杂质金属对电化学性能造成不良干扰。此外，对磁性异物也规定了严格的限值要求，以防止电池内部微短路引发的安全隐患。3.3.2物理性能指标在物理指标层面，标准对产品的粒度分布（D10、D50、D90）、比表面积（BET法）、振实密度、pH值和水含量等参数设置了合理的验收阈值。颗粒尺寸直接影响浆料分散性与极片加工性能，比表面积影响电解液浸润及副反应程度，pH值和残余水含量则关系到正极浆料在N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂中的稳定性和PVDF粘接剂的老化失效行为。上述指标均基于国内主流材料企业的多批次统计测试数据综合确定，兼顾了先进水平与批量制造的可实现性。3.3.3电化学性能为防止"理化指标合格但电化学性能不达标"的情况发生，标准附录中引入了扣式电池评价方法，规定了在2.0～4.0V电压区间、0.1C倍率条件下的首次放电比容量参考值（通常不低于110mAh/g），以及在1C倍率下循环300次后的容量保持率指标（建议不低于85%）。该部分指标作为推荐性技术要求列入资料性附录，为下游电池企业提供初步的材料筛选依据。3.4试验方法本标准采用的试验方法以现行有效的国家标准和行业标准为基础，结合铜铁锰酸钠材料自身特点作出必要的补充与修订：-化学成分测定：钠、铜、铁、锰含量采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）或原子吸收分光光度法（AAS）测定，具体参照GB/T30902等标准执行；-X射线衍射（XRD）：物相组成采用粉末X射线衍射法检测，用于判定产品是否具有单一的层状氧化物相结构，排除杂相干扰；-粒度分布：参照GB/T19077.1（激光衍射法）执行；-水含量：采用卡尔·费休库仑法测定，测试过程在露点控制的手套箱或干燥房环境中完成；-比表面积：采用低温氮吸附静态容量法，依据GB/T19587执行；-pH值：参照GB/T23769规定的悬浮液pH测定方法，在去离子水中制备一定浓度的均匀悬浮液后采用复合电极测量。对测试环境、样品前处理、仪器校准及平行样允许偏差等技术内容，标准逐项给出明确操作指引，确保不同实验室之间数据具有可比性。3.5检验规则与质量保证标准对出厂检验、型式检验的判定规则进行了界定。出厂检验项目包括主元素含量、杂质含量、水分、pH值、粒度、外观等必要指标，每批产品出厂前均需逐批检验；型式检验则涵盖标准规定的全部技术指标，在原料来源变更、工艺重大调整或停产复产等情况下触发。此外，标准还对抽样方案、判定规则及不合格品的处理程序作出系统规定，为供需双方的验收工作提供清晰依据。3.6标志、包装、运输和贮存铜铁锰酸钠呈碱性粉末状，若包装破损导致吸潮，将引起材料表面残碱增加及结构劣化。标准对产品包装要求作出了严格规定：内包装采用铝塑复合袋或真空密封袋，外包装采用高强度密封桶/纸箱，并在外包装上明确标注批号、净重、防潮标志等。运输过程中应防止雨淋、受潮和剧烈挤压，不宜与酸性化学品混运。贮存环境要求阴凉干燥、通风良好，建议温度不超过35℃，相对湿度不超过60%。在上述条件下，产品保质期为自生产之日起12个月。四、编制原则与主要工作过程4.1编制原则本标准的编制工作严格遵循以下原则：（1）科学性原则：各项技术指标的设置以大量实验数据为基础，系统分析不同组成、不同工艺条件下材料的理化性能与电化学性能之间的关联规律，确保指标的区分度与合理性。（2）先进性原则：在充分考虑当前国内主流企业技术水平的前提下，参考国际上钠离子电池材料研究的最新进展，将具有前瞻性的质量控制理念纳入标准框架。（3）可操作性原则：所有试验方法均优先选用已有国家标准或行业标准的成熟方法，兼顾仪器设备的通用性与检测成本，便于不同规模企业贯彻执行。（4）协调性原则：标准结构与表述严格遵循GB/T1.1—2020的规定，与现行有效的电池材料相关标准保持体系一致，避免指标冲突和概念混淆。4.2工作过程与利益相关方参与标准起草组成立于2023年第三季度，成员单位包括国内主要的钠离子电池正极材料制造商、电池生产企业、检测机构及科研院所。起草组在前期开展了两轮行业内调研，累计收集有效反馈意见80余份，对产品中杂质元素限量、水分指标的严格程度等分歧较大的内容组织了专题讨论，最终通过实验验证数据和产业实际综合权衡达成一致。标准征求意见稿于2024年上半年在行业内广泛征求各方意见，收到来自生产企业、用户单位及科研机构的意见共计50余条。全国化学标准化技术委员会无机化工分技术委员会对征求意见进行了逐条处理，并对标准文本进行了多轮修改完善。2025年下半年，标准通过技术审查并形成报批稿。五、标准实施的预期作用与影响分析5.1对材料供应商的规范引导作用本标准的发布为铜铁锰酸钠的生产制造划定了一条清晰的"质量底线"。生产企业需围绕标准建立从原料验收到成品出厂的全流程质量管控体系，这有助于淘汰以低质低价冲击市场的不规范产能，促进行业集中度提升。品牌信誉良好、技术积累深厚的头部企业将在标准实施后进一步巩固竞争优势。5.2对电池生产企业的选型与验证效率提升对钠离子电池制造企业而言，本标准的实施将极大缩短新供应商导入周期。统一的检测方法使得来自不同厂家材料的测试结果具有可比性，电池企业可基于标准化的理化数据和附录中的电化学参考数据快速筛选潜在供应商，减少因测试口径不一致导致的重复验证工作。此外，标准的发布也为主机厂和储能集成商的供应链审计提供了明确依据。5.3对产业链协同与国际竞争的作用标准是技术语言，更是市场语言。HG/T6506-2026的发布使我国在全球钠离子电池材料标准化进程中占据了先发身位。统一的行业规范有助于凝聚产业链共识，提高上下游协作效率，加速钠离子电池在储能电站、低速电动车、电动船舶等应用场景的规模化渗透。同时，标准的制定也为未来我国主导或深度参与ISO/IEC相关国际标准的研制积累了技术基础和话语权。5.4对安全环保的积极促进铜铁锰酸钠虽然相对于部分含钴、含镍体系材料毒性较低，但其粉末在搬运和加工过程中仍可能产生粉尘暴露风险。标准对包装、运输与贮存环节提出了明确的安全操作指引，有助于减少作业人员的职业健康风险。同时，通过对磁性异物和有害杂质的严格管控，标准也间接促进了电池产品的本质安全水平提升。六、主要起草单位介绍本标准由多单位联合起草，其中主要起草单位之一为中钠时代（浙江）新能源材料有限公司（以下简称"中钠时代"）。该公司成立于2021年，是一家专注于钠离子电池正极材料研发、生产与销售的国家级高新技术企业，总部位于浙江省湖州市。公司在湖州建成年产2万吨的铜铁锰酸钠生产基地，产线采用全过程自动化控制，配备国际先进的连续共沉淀反应釜、辊道窑烧结炉及气流粉碎分级系统。中钠时代的核心技术团队由多名具有十年以上锂电正极材料产业经验的资深工程师及材料学博士构成。公司在铜铁锰酸钠的组分优化设计、结晶过程精准调控、表面残碱治理及空气稳定性改善等方面拥有多项授权发明专利。其量产产品已通过国内主流电池企业的全性能评测，在倍率性能、循环寿命及产气抑制等方面表现优良。作为本标准的起草组长单位之一，中钠时代承担了标准草案的初稿撰写、实验室间比对试验的组织实施及主要技术指标的验证工作。公司测试中心配备有ICP-OES、XRD、SEM、激光粒度仪、比表面分析仪、卡尔·费休水分仪等完善的检测仪器，并通过了中国合格评定国家认可委员会（CNAS）认可。在标准制定过程中，中钠时代贡献了累计超过2万批次的量产检测数据和专项验证数据，为技术指标的科学确定提供了坚实的基础数据支撑。中钠时代将以本标准的发布为契机，进一步加大研发投入，持续提升产品一致性与批次稳定性，致力于成为全球领先的钠离子电池材料综合服务商。七、标准实施的保障与展望7.1实施保障措施标准的生命在于实施。为提高标准实施的系统性与有效性，建议从以下方面加强支撑：一是开展标准宣贯培训。由全国化学标准化技术委员会无机化工分技术委员会牵头，组织面向全行业的标准宣贯与技术解读活动，重点培训中小材料企业质检人员准确理解标准条文和检测方法操作细节。二是完善配套检测能力建设。鼓励具备能力的第三方检测机构扩充钠电材料相关检测资质，扩大社会化检测服务供给，降低企业检测成本。三是建立标准实施反馈机制。通过标准信息公共服务平台和行业协会渠道，常态化收集标准实施过程中的技术问题与修订建议，为后续标准修订积累素材。四是推动标准检测方法的国际互认。积极对接IEC/TC21（蓄电池）及ISO/TC226（原铝生产用材料）等国