全球首次實現(xiàn)！我國鈉離子電池取得重大突破

4月6日，中國科學院物理研究所胡勇勝團隊在《自然·能源》發(fā)表重磅成果：該團隊成功開發(fā)出一種具有自保護功能的可聚合不燃電解質(zhì)（PNE），全球首次在安時級鈉離子電池中實現(xiàn)徹底阻斷熱失控。

該團隊打破了“阻燃電解液等于安全”的傳統(tǒng)認知，跳出單一防線，構(gòu)建了“熱穩(wěn)定性-界面穩(wěn)定性-物理隔離”三位一體的智能安全防護體系。當電池溫度異常升高至150°C以上時，PNE會自動由液態(tài)固化為致密屏障，猶如在電池內(nèi)部筑起一道“智能防火墻”，徹底切斷熱失控的傳播路徑。

值得一提的是，這一突破并未犧牲電池的高性能表現(xiàn)。該電池兼具極好的寬溫性能（-40℃到60℃）和耐高壓穩(wěn)定性（>4.3V），且材料均為成熟的工業(yè)化產(chǎn)品，具備極高的產(chǎn)業(yè)化競爭優(yōu)勢。

那么，鈉離子電池是什么？

在化學元素周期表中

鋰和鈉是同族同價的親兄弟

“化學脾氣”相似

都在元素周期表第1主族（IA）

鈉離子和鋰離子

攜帶電荷數(shù)量均為1

意思是可以儲存相同的電量

但它們在自然界中的資源量可不太一樣

鈉元素大概是鋰元素的450倍

因此

在鋰元素不好獲取的時候

鈉元素就成了值得考慮的對象

近年來

鈉離子電池受到我國政府的高度重視和重點扶持

有關部門陸續(xù)出臺了多項政策

加快助力鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化應用推進

鈉離子電池有哪些優(yōu)勢呢？

相較于鋰電池

鈉電池具有成本低廉、資源豐富、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)勢

從低溫性能看

鈉離子電池在零下40攝氏度環(huán)境下

容量保持率達90%以上

可滿足北方寒冷地區(qū)、戶外移動設備

等場景需求

從安全性上看

鈉的本征化學特性、電極材料本質(zhì)屬性

和電池體系熱力學穩(wěn)定性的協(xié)同作用

降低了熱失控、起火爆炸等風險

鈉離子電池在

過充、短路、高溫、擠壓等極端條件下

的安全性顯著優(yōu)于鋰離子電池

從充放電速率上看

雖然鈉離子半徑大

但溶劑化離子半徑小、去溶劑化能低

因此移動速度更快

主流鈉離子電池倍率性能

在5C~10C（6~12分鐘充滿電）

能有效緩解用戶的續(xù)航焦慮

既然鈉離子電池有這些優(yōu)勢，油氣央企有沒有布局呢？

中國石油、中國石化在鈉離子電池領域的布局各有側(cè)重。中國石油主攻全產(chǎn)業(yè)鏈與油田場景應用，中國石化聚焦核心材料研發(fā)與國際合作。中國石油以深圳新能源研究院為核心，從材料、電芯到系統(tǒng)集成全面發(fā)力，并率先在油田場景落地示范，其自主研發(fā)聚陰離子型鈉離子電芯，通過國家權(quán)威認證，循環(huán)壽命突破10000次，安全性能優(yōu)異，同時利用石油焦、石油瀝青等石化副產(chǎn)物研發(fā)硬碳負極材料，打通原料自給路徑；

中國石化多年深耕鈉離子電池關鍵材料研發(fā)，在電池正負極材料和電解液中都有探索。2025年與LG化學簽署關于聯(lián)合開發(fā)鈉離子電池關鍵材料的協(xié)議，聯(lián)合開發(fā)鈉離子電池正極材料和負極材料等關鍵材料，拓展鈉離子電池商業(yè)模式。

綜合中科院之聲、科技日報和中國石油、中國石化整理報道