来自中国的钠离子电池最新研究显示,这项技术正逼近主流锂电池的制造与效能门槛。德国亚琛工业大学(RWTHAachenUniversity)研究团队针对中国厂商中科海纳(Hina)所生产、已被广泛应用的钠离子电池进行分析后发现,其一致性、功率表现与制造品质,已可与特斯拉(Tesla)的锂离子电池相提并论;相关成果刊登于CellPress旗下期刊CellReportsPhysicalScience。
研究团队检测了120颗钠离子电池,并通过阻抗光谱(impedancespectroscopy,一种非破坏性的量测方法)、在不同电流与温度条件(研究中测试的温度范围为−20°C到45°C)下的效能测试,以及X光检查与拆解分析,评估电池内部结构、材料组成与微观特征。结果显示,这款电池采用的无极耳(tabless)、双铝集电体设计,有助于降低电阻并让温度分布更均匀,其外观与架构与Tesla现行电池设计相当接近。
(Source:论文)
研究者指出,这样的表现令人意外,也让钠离子电池在储能与部分电动车应用上更具吸引力。由于钠资源更丰富且供应稳定,若能进一步提升低温充电能力与能量密度,钠离子电池有望成为成本更低的替代方案,特别适合固定式储能、电网服务,以及对续航里程要求较低的商用车或短程车辆。
不过,研究也点出明显缺点。团队发现,这款电池在低温充电时仍有明显弱势;若应用场景常在寒冷环境下快速充电,将需要额外的热管理或操作策略。此外,研究人员也在电池正极部分区域侦测到异常偏高且分布不均的铜含量,这个发现对于电池的效能与老化机制提出更多待解问题。
RWTH亚琛大学的MoritzSchütte表示,当前商用钠离子电池的能量密度仍不及顶尖锂电池,且技术成熟度较低;团队接下来将聚焦于改善0°C以下的充电表现,以及最佳化硬碳负极与电解液配方。这个研究显示,钠离子电池已不再只是实验室概念,而是正朝向具有更高商业化潜力的方向迈进。