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文档简介

1、化学电源的后起之秀,钠离子电池,目录,1.便携化学电源的现状 2.几种常用电池性能的比对 3.钠离子电池研究背景及发展 4.总结,便携化学电源的现状,常见便携化学电源的的种类,等等。,便携化学电源的现状,等等。,几种常用电池性能的比对,各种便携电池性能的比较,钠离子电池研究背景及发展,钠离子电池 VS 锂离子电池,能量密度 循环次数 5000 电势 成本（锂电的1/3） 自放电 记忆效应 储量,能量密度 循环次数 600 电势 成本 自放电 记忆效应 储量,钠离子电池研究背景及发展,虽然锂电池性能优异，但锂的储量并不丰富。 钠是锂的同族元素，具有与锂相近的化学性质。 钠的价格相对低廉，且钠的储

2、量非常丰富。 钠的还原电势-2.712V，锂的还原电势-3.045V。 钠的各项指标与锂都很相近，也决定的钠电池研发的可能性。,钠离子电池研究背景及发展,钠电池的工作原理 与锂离子电池的工作原理类似，钠离子电池同样是一种嵌脱式电池，充电时钠离子从阳极脱嵌进入阴极，放电时钠离子从阴极进入阳极。外电路电子从负极进入阳极钠离子被还原成钠。,钠离子电池研究背景及发展,钠离子电池的研究重点 1.阳极材料、阴极材料及电解液的制备与选择。 2.提高钠离子电池的电动势。 3.降低成本。 4.更高的性能及寿命。 5.环境友好。,钠离子电池研究背景及发展,阳极材料、阴极材料及电解液的制备与选择 由于钠位于锂的下一

3、个周期，所以钠拥有比锂更大的半径，大于比锂的半径大70%，这就导致钠离子在阴极与阳极之间进行嵌入以及脱嵌要比锂更难。所以电极需要具备的条件有。 1.良好的扩散通道一遍钠离子能够快速转移。 2.拥有较高的嵌钠量，以获得较高的电容量。 3.电极电位受嵌钠量的影响要小。 4.良好的化学稳定性，以保证循环寿命。,钠离子电池研究背景及发展,几种已经研发出的电极材料,钠离子电池研究背景及发展,阳极材料种类 1.氧化物型,钠离子电池研究背景及发展,2.聚阴离子型 磷酸盐材料 氟磷酸盐材料 钠超离子导体材料,钠离子电池研究背景及发展,阴极材料 碳基阴极材料 钛基阴极材料 钠合金阴极材料,生长在不同Ti基体上的

4、TiO2,钠离子电池研究背景及发展,钠离子电池的电解液 电解液的选择应该满足以下条件：热稳定性能好，不易发生分解；溶液中的离子导电率高；有宽的电化学窗口等。 其分类有以下两种 1.有机溶剂电解液 2.凝胶聚合物电解液,钠离子电池研究背景及发展,美国Aquion Energy公司生产的钠离子电池 阴极：价格低廉的活性炭，具有很高的电容效应。 阳极：Na0.44MnO2 电解液：Na2SO4，中性水溶液 隔膜：无纺布 成本：锂离子电池的1/3 循环5000次电容量保持率为85%,钠离子电池研究背景及发展,中科院制造的钠离子电池,理论能量密度达180wh/kg,钠离子电池研究背景及发展,东京理科大学制造的钠离子电池,总结,钠离子电池的发展前景 钠离子电池比能量高，自放电小，循环寿命长，几乎没有记忆效应，而且钠离子电池

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