與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有哪些優(yōu)勢？如何正確運輸？

文章來源：http://cgforce.cn 發(fā)布時間：2024-05-21 瀏覽次數(shù)：2

鈉離子電池（Sodium-ion battery），是一種二次電池（充電電池），主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作，與鋰離子電池工作原理相似。2022年度化學領域十大新興技術之一。

在充放電過程中，Na+在兩個電極之間往返嵌入和脫出：充電時，Na+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極；放電時則相反。

新款鈉離子電池，借助了鈉離子轉(zhuǎn)移（而不是鋰離子）來存儲和釋放電能。鈉離子電池使用的電極材料主要是鈉鹽，相較于鋰鹽而言儲量更豐富，價格更低廉。

由于鈉離子比鋰離子更大，所以當對重量和能量密度要求不高時，鈉離子電池是一種劃算的替代品。

與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有的優(yōu)勢有：

（1）鈉鹽原材料儲量豐富，價格低廉，采用鐵錳鎳基正極材料相比較鋰離子電池三元正極材料，原料成本降低一半；

（2）由于鈉鹽特性，允許使用低濃度電解液（同樣濃度電解液，鈉鹽電導率高于鋰電解液20%左右）降低成本；

（3）鈉離子不與鋁形成合金，負極可采用鋁箔作為集流體，可以進一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；

（4）由于鈉離子電池無過放電特性，允許鈉離子電池放電到零伏。鈉離子電池能量密度大于100Wh/kg，可與磷酸鐵鋰電池相媲美，但是其成本優(yōu)勢明顯，有望在大規(guī)模儲能中取代傳統(tǒng)鉛酸電池。

隨著鈉離子電池的發(fā)展，本次聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書規(guī)章范本》（TDG）在分類一章中專門對鈉離子的分類做出的規(guī)定：

2.9.5 電池和電池組、包含在設備中的電池和電池組，或含有鈉離子的與設備一起打包的電池和電池組，這是一種可再充電的電化學系統(tǒng)，其中正極和負極都是嵌入或插入化合物，由不含金屬鈉（或鈉合金）的電極組成，并以有機非水性化合物作為電解質(zhì)，應視情況分配給聯(lián)合國編號3551或3552。

注：嵌入的鈉以離子或準原子形式存在于電極材料的晶格中

如果它們符合以下規(guī)定，則可以根據(jù)這些條目進行運輸：

（a）每一個電池或電池都是經(jīng)過證明符合《測試和標準手冊》第三部分第38.3小節(jié)適用測試要求的類型。

（b）每個電池和電池都包含一個安全排氣裝置，或設計用于防止在運輸過程中通常遇到的情況下發(fā)生劇烈破裂：

（c）每個電池和電池都配備了防止外部短路的有效手段；

（d）每個包含電池或并聯(lián)的一系列電池的電池都配備了必要的有效裝置，以防止危險的反向電流流動（例如二極管、保險絲等）；

（e）電池和電池應按照2.9.4（e）（一）至（九）中規(guī)定的質(zhì)量管理程序進行制造；

電池和電池組的制造應該有高質(zhì)量的管理方案保證，包括：

(一) 設計和產(chǎn)品質(zhì)量方面的組織結(jié)構和人員責任說明；

(二) 相關的檢查和試驗、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和使用的程序操作說明；

(三) 程序控制應包括防止和發(fā)現(xiàn)在電池制造過程中出現(xiàn)內(nèi)部短路的相關活動；(四) 質(zhì)量記錄，如檢查報告、試驗數(shù)據(jù)、校準數(shù)據(jù)和證書等。應保存試驗數(shù)據(jù)，在主管部門要求時提供；

(五) 管理審查，確保質(zhì)量管理方案的有效運作；