中國粉體網(wǎng)訊 財聯(lián)社3月1日電,，日本電氣硝子開發(fā)出了不使用稀有金屬的全固態(tài)電池,。其機制是依靠鈉離子在電極之間移動來實現(xiàn)充放電,，還將電解液換成不可燃的固態(tài)電解質(zhì),，提高了安全性。日本電氣硝子正在加緊使有助于電池穩(wěn)定供應的新技術(shù)實現(xiàn)實用化,。
這里面有3個亮點值得關(guān)注：不使用稀有金屬,、全固態(tài)電解質(zhì)、鈉離子,。
不使用稀有金屬
新能源汽車市場的火熱,，帶動了動力電池需求量的快速攀升。而作為動力電池關(guān)鍵原材料的鎳,、錳,、鈷、鋰等資源自然大受追捧,，價格也是水漲船高,。
尤其對國內(nèi)而言，受到新能源車需求的強烈?guī)�,，動力電池原材料價格快速攀升,，尤其是電池級碳酸鋰,。其在2021年初時的價格僅為5萬元/噸，到2021年12月時,，已上漲至27萬元/噸,。2022年，截至到目前為止,，電池級碳酸鋰均價已到46萬元/噸,，上漲超9倍，而這距離2022年元旦時突破30萬元/噸還不足兩個月,。
此外，電池級鈷,、硫酸鎳的價格也有不同程度上漲,。據(jù)基準礦物情報機構(gòu)Benchmark Mineral Intelligence發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年1月-2022年1月,，電池級鈷,、硫酸鎳的價格分別上漲了119%和55%。
稀有金屬電池材料的價格猛漲,，帶動電池越來越貴,，新能源汽車企業(yè)的產(chǎn)品利潤大幅降低，加上新能源汽車補貼退坡,，造車不是請客吃飯,，最終新能源車企們還是走上了漲價之路，而漲價的直接后果就是老百姓買單,。
鈉離子電池
關(guān)于鈉離子電池的研究至少可以追溯到20世紀70年代,，幾乎與鋰離子電池的研究同時起步。近些年在鋰資源緊張的情況下,，鈉離子電池又重新闖入人們的視野,。
從應用前景來看，鈉離子電池發(fā)展前景廣闊,。和鋰電池相比,，鈉離子電池具有原料資源豐富、成本低廉,、環(huán)境友好,、高低溫下性能表現(xiàn)好、安全性高等優(yōu)勢,。
在資源端,，鈉的地下儲量排名第六，分布很廣泛,，鹽湖和大海里都有鈉的存在,，發(fā)展鈉離子電池可有效降低對鋰資源進口的依存度,。
全固態(tài)電解質(zhì)
1980年鋰電池之父美國科學家約翰·古迪納夫就提出了固態(tài)電池的概念，被認為是電池的終極形態(tài),。
與液態(tài)電解質(zhì)相比,，固態(tài)電解質(zhì)優(yōu)點較多。首先電池安全性得到極大提高,，因為固態(tài)電解質(zhì)機械強度高,，且不會形成漏液，不會受到鋰枝晶的刺穿影響使得電池短路,，極大地提高了電池的安全性,；安全性提高的前提下，可以嘗試使用更大能量的正負極,，比如負極材料可以直接使用金屬鋰,，從而提升整個電芯的能量密度；另外固態(tài)電池無需電解液和隔膜,，極大地簡化了電池結(jié)構(gòu),，推動電池向輕量化邁進，是鋰電池的未來方向,。
日本電氣硝子不使用稀有金屬的全固態(tài)鈉離子電池可以說是集萬千優(yōu)勢于一身：
高安全性
電池材料完全由無機氧化物組成,，因此在使用和制造過程中無需擔心起火或產(chǎn)生有毒物質(zhì)。
出色的電池性能
（1）利用玻璃的軟化流動性,，將正負極與固體電解質(zhì)結(jié)合,，提高離子電導率。
（2）固體電解質(zhì)具有良好的循環(huán)特性,。
（3）結(jié)構(gòu)簡單,，可通過開發(fā)高電位活性材料來制造高能量密度的電池。
資源豐富
使用資源豐富的鈉,，與鋰和鈷相比,，無需擔心供應問題。
日本電氣硝子創(chuàng)立于1949年,，以其特殊玻璃產(chǎn)品聞名于世,。
2017年，日本電氣硝子開始全固態(tài)鈉離子二次電池的研究,。試制的正極采用晶化玻璃的全固態(tài)鈉離子蓄電池,，在室溫下成功運行，規(guī)劃2025之前投入實際應用,。
2018年,，日本電氣硝子聯(lián)合產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、長岡技術(shù)科技大學等共同開發(fā)鈉離子二次電池,。從硬幣型的電池發(fā)展成手掌大小的層壓電池,。循環(huán)壽命500次,，容量保持率為88%，達到消費產(chǎn)品級的使用水平,，日本電氣硝子表示：“2025年大規(guī)模生產(chǎn)電動汽車使用的電池計劃進展順利,。”
2019年,，日本電氣硝子全固態(tài)鈉電池相關(guān)論文《Pressureless all﹕olid﹕tate sodium﹊on battery consisting of sodium iron pyrophosphate glassヽeramic cathode and β″゛lumina solid electrolyte composite》發(fā)表于《Journal of the American Ceramic Society》上,。
2021年，日本電氣硝子宣布開發(fā)出結(jié)晶化玻璃負極材料,，利用于全固體鈉電池已成功驅(qū)動,。該電池使用豐富的鈉和鐵資源作為材料，輸出電壓為3V,，具有與鋰離子二次電池相媲美的高實用性,。
資料來源：
財聯(lián)社、WIND,、中國粉體網(wǎng)、上海有色,、日經(jīng)中文網(wǎng),、人民網(wǎng)、日本電氣硝子官網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）
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