科创中国

行业领域

新材料技术,新能源及节能技术

需求背景

碳达峰、碳中和目标要求新能源尤其是储能锂离子电池发展迅速，但受限于锂、钴等稀缺资源，锂离子电池成本很难有效降低。而钠离子电池工作原理类同锂电，且钠资源丰富，成本低廉，对于开发钠离子电池体系具有重要意义。

需解决的主要技术难题

（1）正极材料:开展普鲁士白制备及电池应用技术，寻求新的合成方法，控制材料制备的结晶度，降低空位和晶间水的占位。开展锰基层状氧化物的制备及电池应用技术，通过掺杂和包覆等改性技术，提高材料结构稳定性，抑制电化学过程晶体结构畸变，提高材料对空气稳定性。开展硫酸盐或磷酸盐/焦磷酸盐系正极材料的制备及电池应用技术，通过原料处理、工艺优化，提高材料导电性，同时制备条件可控，批次稳定性好，能兼容匹配现有锂电池生产加工水平。

（2）负极材料:开展硬碳负极开发及电池应用技术，通过电解液体系优化或者硬碳制备工艺制度和表面修饰优化。开展低成本高性能硫化铁材料，改善电化学结构稳定性。

（3）电池体系及应用:开发NaPF6盐的电解液配方，全电池体系兼容普鲁士白-硬碳或者金属层状氧化物-硬碳，全电池性能满足小型动力电池以及储能电池的应用需求。开展预钠化剂开发制备及电池应用技术，提高全电池首效，同时材料本身结构稳定，充放电不影响电极物理变化，不参与电化学反应，高低温下化学性质稳定。

期望实现的主要技术目标

开发出钠离子电池正极、负极、电解液配方体系，同时针对材料在电池的加工以及匹配电性能进行应用研发，解决基础科学问题，实现材料和电池应用的工程化应用。

处理进度