《央视新闻》直播:上海交大化学化工学院李林森:超级电池在“钠”里
日期:2023-06-15 阅读:15941

微信图片_20230614093900.jpg

点击图片观看视频


6月13日晚19:30,央视新闻现场直播节目“风行青爱的城——科技成就美好出行” 雅迪科技峰会暨雅迪冠能探索E10上市活动播出,节目讲述了钠电技术和行业发展前景、中国智造品牌的出海故事等内容。化学化工学院副教授、博士生导师李林森受邀在直播中介绍团队在钠离子电池方面的研究和思考,为钠离子电池行业发展发出了交大声音。

 微信图片_20230614093904.jpg

(以下文字为直播视频及发言材料整理)

李林森:

自从1800年意大利物理学家亚历山德罗-伏打发明Cu-Zn原电池以来,电池技术已经走过了二百多年的历史。在我们当前的生活中,各种类型的电池在不同应用场景中发挥着巨大的作用。其中,对我们生活影响作为深刻的应该是锂离子电池。现如今,锂离子电池是手机、笔记本电脑、家用机器人、无人机和新能源电动汽车最主要的供能装置,在可再生清洁能源的高效存储和利用方向也扮演着越来越重要的角色。         然而,电池技术和行业的高速发展也带来一系列新的挑战。最主要的挑战之一是锂资源的制约。锂元素在自然界中并不算是一种特别丰富的元素,它在地壳中的含量约为万分之零点六五(0.0065%)。它在地球上的分布也很不均匀,高品质、易于开采的锂资源主要集中在澳大利亚和南美洲的一些国家。中国的锂资源储量相对较少,但是中国企业占据了全球2/3以上的锂离子电池产能份额。这种“非对称”的原材料供需关系正在制约电池行业的可持续健康发展。从2021年初到现在的一年半时间里,我们见证了碳酸锂的价格从5万多人民币/吨上涨至60万元/吨,最近又回落到30万/吨。这种“过山车式”的价格波动对电池行业上下游的生产和销售都造成了很大的冲击。因此,电池行业开始认真地关注不受稀缺矿产资源制约,又可以与锂离子电池形成替代或者相互补充的新型电池技术。其中一种正是钠离子电池。

   钠离子电池的工作原理和锂离子电池非常类似,都是基于离子嵌入化学,由于钠元素的质量是锂元素的三倍多,钠离子电池的能量密度低于锂离子电池。在很长的一段时间里,钠离子电池被简单地考虑为锂离子电池的廉价和“低端”替代品,并没有从应用端受到太多的关注。在过去的10多年中,上海交大、中科院物理所等单位的科研人员在关键材料的设计制备、工程化放大开发、电芯设计与管理方面做出了具有国际引领性的工作。我们电池科研人员逐渐意识到,钠离子电池的特色不只在于低成本,在低温性能和安全性等方面均能超越当今的锂离子电池。例如,在零下20度,锂离子电池已经很难放出电量,而钠离子电池仍能发挥90%的电量。在过充过放、短路、针刺等滥用条件下, 钠离子电池均能够做到不起火、不爆炸。这些电化学性能上的特色,为钠离子电池在低速电动车、电动自行车、电动工具、启停电池等场景中应用提供了新的机会。

面向未来,钠离子电池低成本、宽温域适应性的特点也非常适合大规模电化学储能,这是一个值得持续努力的目标。我们有理由相信,钠离子电池的规模化制造和应用将成为中国电池行业发展的一个新的里程碑,能够为实现“碳中和”“碳达峰”的宏伟目标做出重要贡献。


地址:上海市东川路800号 200240
电话:021-54742893
E-mail:sjtuscce@sjtu.edu.cn

官方微信平台

Copyright 2020 沪交ICP备2010917 上海交通大学化学化工学院