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助力“雙碳”戰(zhàn)略 重慶這項(xiàng)電池技術(shù)大幅降低儲能成本
日期:2021-11-22   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_qianjiao 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
鋰離子電池大家都知道,但你聽說過鈉離子電池嗎?


近日,重慶市科技獎(jiǎng)勵(lì)大會召開,西南大學(xué)綠色電源團(tuán)隊(duì)獨(dú)立研發(fā)的“高性能堿金屬二次電池電極材料的研究”項(xiàng)目,獲得重慶市自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

該項(xiàng)目在實(shí)施過程中取得了一系列重要科研成果,為今后大規(guī)模儲能電池體系的開發(fā)應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ),提供了技術(shù)支持。

那么,什么是高性能堿金屬二次電池電極材料?這個(gè)項(xiàng)目對人們生產(chǎn)生活又會帶來哪些變化?

上游新聞?dòng)浾邔TL了項(xiàng)目主要完成人,西南大學(xué)材料與能源學(xué)院院長徐茂文教授。

十年磨一劍

鈉電池技術(shù)位居國內(nèi)先進(jìn)水平


電池是人們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚南M(fèi)品。手機(jī)、電動(dòng)車、大規(guī)模儲能都離不開電池。因此,如何升級電池技術(shù)一直是科研工作者的研究目標(biāo),徐茂文就是其中之一。

早在2010年,還在美國德州大學(xué)奧斯汀分校開展博士后研究的徐茂文就開始專研鈉離子電池。

他的導(dǎo)師是被譽(yù)為“鋰電之父”的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者約翰·古迪納夫。徐茂文說:“古迪納夫先生在2010年就預(yù)測下一代電池可能是鈉離子電池,這種觀念在鋰電池飛速發(fā)展的當(dāng)年,是非常有前瞻性的”。

2013年,徐茂文回國后在西南大學(xué)組建綠色電源團(tuán)隊(duì),開始重點(diǎn)把精力放在鈉離子電池電極材料的研究上面,取得了豐碩的成果。


徐茂文介紹,西南大學(xué)綠色電源團(tuán)隊(duì),由3名正教授、5名副教授、2名講師和60余研究生組成,教師大部分具有海外學(xué)習(xí)工作經(jīng)歷。近年來在高水平期刊如《自然·通訊》、《德國應(yīng)用化學(xué)》、《先進(jìn)能源材料》等上發(fā)表SCI論文200多篇,授權(quán)專利20余項(xiàng),部分成果已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,技術(shù)處于國內(nèi)先進(jìn)水平。

除了鈉離子電池,徐茂文團(tuán)隊(duì)還對鉀離子電池展開了開創(chuàng)性的研究。

目前,該團(tuán)隊(duì)已設(shè)計(jì)制備了一系列新型鈉、鉀離子二次可充電池正負(fù)極材料,探索了不同材料的離子儲存機(jī)理,并提出了一些新的理論模型。

助力“雙碳”戰(zhàn)略

材料成本比鋰離子電池降低三成



 
鈉離子電池與鋰離子電池相比,有何優(yōu)勢?

徐茂文介紹,鈉離子電池的突出優(yōu)勢在于成本,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面,鈉在地殼中的資源豐度較大,且分布廣,因此鈉的成本較低;鋰在地殼上的豐度較小,且主要集中在澳大利亞、智利、阿根廷等國家,鋰資源存在短缺和成本大幅波動(dòng)的問題。

另一方面,由于鈉與鋁不會形成合金,因此鈉離子電池的正負(fù)極集流體都可以用鋁箔,而鋰離子電池的負(fù)極集流體常用的是銅箔,鋁箔的價(jià)格不到銅箔價(jià)格的六分之一。

因此,大致估算,在大規(guī)模商業(yè)化之后,鈉離子電池的材料成本會比鋰離子電池降低30%-40%。

“在國家雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)背景下,鈉離子電池的應(yīng)用前景非常廣闊,特別是在對能量密度要求不高的大規(guī)模儲能方面。這次獲獎(jiǎng)對我們來說意義非凡,是對我們科研工作的極大肯定,這將鼓舞我們繼續(xù)堅(jiān)定自己的研究方向,專注于鈉離子電池的研究,集中力量,信心百倍地去攻克鈉離子電池規(guī)模產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中遇到的各項(xiàng)問題,盡早推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化。”

徐茂文表示,團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)和一些大型的新能源科技公司簽訂了合作協(xié)議,希望能盡快將成果產(chǎn)業(yè)化,為重慶的新能源產(chǎn)業(yè)注入先進(jìn)的技術(shù)支持。 

原標(biāo)題:助力“雙碳”戰(zhàn)略 重慶這項(xiàng)電池技術(shù)大幅降低儲能成本
 
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來源:上游新聞
 
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