Volta发明 “伏打电池”
200 years
钠离子电池
2.钠离子电池
钠离子电池简介 钠离子电池实际上是一种浓差电池，正负极由两种不同
的钠离子嵌入化合物组成。充电时，Na+从正极脱嵌经过电解 质嵌入负极，负极处于富钠态，正极处于贫钠态，同时电子的 补偿电荷经外电路供给到负极，保证正负极电荷平衡。放电时 则相反，Na+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于处 于富钠态。
钠离子电池负极材料分类
3.钠离子电池电极材料
碳基负极材料
钛基负极材料
钠合金负极材料
复合氧化物型负极材料 和硅、硫、磷等
3.钠离子电池电极材料
美国 Aquion Energy公司
负极：低成本活性炭，具有电化学电容效应； 正极：Na0.44MnO2，倍率性能良好； 电解液：Na2SO4中性水溶液； 隔膜：无纺布； 极板厚度为几毫米；聚丙烯外包装，方形叠堆结构； 30Wh，可用电压为0.5-1.8V
钠离子电池正极材料分类
3.钠离子电池电极材料
过渡金属氧化物型
磷酸盐材料
聚阴离子型
氟磷酸盐材料
NASICON结构材料
3.钠离子电池电极材料
钠离子电池负极材料的关键技术
在寻找可行的钠离子电池负极材料时，必须考虑以下要求： ① 钠嵌入的过程中电极电位变化较小，并接近金属钠的电位，从 而保证电池的输出电压高； ② 钠在主体材料中的可逆嵌入量和充放电效率要尽可能高，以保 证电池具有较高的能量密度； ③ 在钠的脱嵌过程中，主体结构的体积变化应尽可能小，以获得 较好的循环稳定性； ④ 电极材料具有较高的电子电导率和钠离子迁移速率，确保电池 可以进行大电流充放电； ⑤ 与电解液的相容性好，同时具有较高的化学稳定性和热稳定性； ⑥ 价格低廉，原料丰富，对环境无污染，容易制备。
材料创新是实现钠电池技术进步的重点，电池材料的研究 方兴未艾。
钠离子电池的正负极材料的研究和开发逐渐成为国际能源 研究的热点课题，并在近年来取得了巨大的进步。
革命尚未成功，未来的研发中要优化设计，加强对钠离子 电池不同体系的材料相互匹配的研究，以实现优势互补， 从而加快钠离子电池开发和应用的步伐。
电化学储能技术的发展背景
1引言
物理类储能
电化学储能Байду номын сангаас
目前 主流的 储能技术
电化学储能技术的发展背景
1引言
效率高 使用安全
电化学 储能
投资少 应用灵活
几类电化学储电技术比较
1799年
1引言
2013/12/13
目前常用的 电化学储能
体系
液流电池 超级电容器
铅酸电池
二次电池
镍-镉电池 锂离子电池 钠离子电池
中国与世界能源消耗结构
1引言
电化学储能技术的发展背景
因此改变现有不合理的能源结构，大力发展可再生清 洁能源，并逐步替代化石能源，已成为人类社会可持续发 展面临的首要问题。风能、太阳能、潮汐能、地热能等均 属于可再生清洁能源，将成为未来的主要能源来源。然而， 可再生能源一般具有总量大、能量密度低、随机性、间歇 性等特点，导致其难以使用。在这种形势下，发展高效便 捷的储能技术以满足人类的能源需求成为世界范围内研究 热点。
➢ $300/kWh，锂电成本1/3； ➢ 5000次保持率85%
钠离子电池的优势与未来
3.钠离子电池电极材料
原料资源 丰富，成 本低廉， 分布广泛
能利用分解电势 更低的电解质溶 剂及电解质盐， 电解质的选择范 围更宽
优势
有相对稳定的电 化学性能，使用 更加安全
总结
总结
钠离子电池是一种很有发展前景的，并有可能替代锂离子 电池的新型电池。
钠离子电池电极材料研究进展
上海xxxx xxxx学院 2014.6.20
汇 报 人 ：xxx
1 引言
本文目录 结构
2钠离子电池 3 钠离子电池电极材料
4 总结
目录
引言
1引言
电化学储能技术的发展背景
能源是支撑整个人类文明进步的物质基础，也是现代社会 发展须臾不可或缺的基本条件。随着社会经济的高速发展，人 类社会对能源的依存度不断提高。据统计，目前世界每年能源 消费总量的70%来源于不可再生的化石燃料(煤、石油、天 气）。
几种重要的钠离子电池正、负极材料的容量和电压值
3.钠离子电池电极材料
钠离子电池正极材料的关键技术
作为钠离子电池关键部件之一的正极材料应该满足下列要求： ①较高的氧化还原电位，且电位受材料嵌钠量的影响较小； ②具有较高的比容量； ③有足够的离子扩散通道，确保钠离子快速嵌入和脱出； ④有较高的电化学反应活性； ⑤良好的结构稳定性和电化学稳定性； ⑥应具有制备工艺简单、资源丰富以及环境友好等特点。
钠离子电池工作原理示意图
中科院物理所的钠离子电池
2.钠离子电池
理论能量密度为180Wh/kg（基于正负极活材料的质量计算）
钠离子电池 电极材料
3.钠离子电池电极材料
钠离子电池体系的关键技术
钠离子电池主要由正极、负极和电解液组成。其中，正、负 极材料是电池的核心部件，其性能直接决定了电池的电化学性能， 因而，开发性能优异、价格低廉的钠离子电池正负极材料将成为 今后的研究重点。