摘要：钠离子电池因钠资源丰富且成本低廉，被视为锂离子电池的一种有前景的替代方案。它们与锂离子电池的工作原理相似，但使用钠离子作为电荷载体，而非锂离子。钠离子电池在需要低成本和资源可持续性的应用中，特别是可再生能源的大规模储能系统中，具有极大的吸引力。
导读：钠离子电池因钠资源丰富且成本低廉，被视为锂离子电池的一种有前景的替代方案。它们与锂离子电池的工作原理相似，但使用钠离子作为电荷载体，而非锂离子。钠离子电池在需要低成本和资源可持续性的应用中，特别是可再生能源的大规模储能系统中，具有极大的吸引力。
钠离子电池因钠资源丰富且成本低廉，被视为锂离子电池的一种有前景的替代方案。它们与锂离子电池的工作原理相似，但使用钠离子作为电荷载体，而非锂离子。钠离子电池在需要低成本和资源可持续性的应用中，特别是可再生能源的大规模储能系统中，具有极大的吸引力。
然而，最新的研究表明，钠离子电池需要进一步的技术突破才能有效地与已确立主导地位的锂离子电池竞争。
近日，斯坦福大学一项由美国能源部（DOE）资助的机构 STEER 进行的新研究表明，如果不能提高能量密度，钠离子电池依然无法有效竞争。
STEER 的研究由锂离子电池初创公司 EnPower 的前创始人兼首席技术官 Adrian Yao 领导，这份报告提供了一个更为细致的视角。报告认为，2022 年是锂离子电池价格首次上涨的一年，这促使各公司开始探索钠离子电池的制造。这一价格飙升为替代电池化学物质创造了机会之窗。然而，随着锂离子价格随后恢复到下降趋势，竞争格局发生了变化，这会削弱钠离子快速占领市场份额的前景。
图1：提高能量密度是影响钠离子电池价格的最大因素。
如果锂价继续下降，钠离子在实现价格竞争力方面面临的道路将更加狭窄。特别是要综合考虑系统成本的重要性，而不仅仅是电池单体价格。
而解决这一问题的方法是提高能量密度。STEER 的研究通过分析 6000 多个比较钠离子和锂离子价格趋势的场景，确定了提高能量密度是钠离子实现价格竞争力的最关键因素。报告同时认为直接影响能量密度的因素主要有：
可及的上限电压截止值： 提高电池可以有效运行的电压范围会提高其能量密度。正极和负极的比容量： 这些参数决定了每单位电极材料质量可以存储的电荷量。电极厚度： 更厚的电极可以存储更多的电荷，从而提高能量密度。虽然钠离子电池作为锂离子的潜在替代品前景广阔，但 STEER 的研究对其面临的挑战进行了实事求是的评估。实现价格竞争力需要在能量密度方面取得重大进展。虽然最近的发展和计划中的千兆工厂表明人们对钠离子技术的兴趣和投资日益增长，但锂离子电池价格的持续下降构成了一个重大障碍。钠离子的道路依旧没有达到坦途。
文章来源：康桥电池能源CamCellLab
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来源：锂电动态