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新型對稱有機鈉離子電池的研發(fā) 有望替代安全隱患較大的鋰離子電池

2021-04-27 09:02:27 來源：科技日報

記者4月23日獲悉，南開大學(xué)陳軍院士領(lǐng)銜完成的“鈉離子電池關(guān)鍵電極材料與反應(yīng)機制”項目，獲得2020年度高等學(xué)校科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎(科學(xué)技術(shù))自然科學(xué)一等獎。目前，該成果的轉(zhuǎn)化正在穩(wěn)步推進(jìn)，將服務(wù)于京津冀協(xié)同發(fā)展。

在開發(fā)利用可再生能源過程中，電化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。在眾多的電化學(xué)儲能技術(shù)中，鋰離子電池已在便攜式電子設(shè)備和新能源汽車中占據(jù)主導(dǎo)地位。“然而，鋰豐度低，資源分布不均，約70%集中在南美洲，我國80%的鋰資源依賴進(jìn)口。另外，鋰離子電池的安全隱患也難以滿足大規(guī)模儲能的應(yīng)用需求。”陳軍說。

鑒于對原材料儲量以及電池安全性、穩(wěn)定性的擔(dān)憂，人們努力尋找能夠替代鋰離子電池，可大規(guī)模應(yīng)用且環(huán)境友好的下一代電化學(xué)儲能技術(shù)。

鈉與鋰位于同一主族，具有很多相似的物理化學(xué)性質(zhì)，且鈉資源豐富、分布廣泛、成本低廉，另外鈉離子電池快速充放電時負(fù)極不易析鈉，安全性高。因此，鈉離子電池被認(rèn)為是極具潛力的下一代電化學(xué)儲能技術(shù)。

鈉離子電池能量密度較低，循環(huán)壽命較短、倍率性能欠佳等問題，制約著鈉離子電池的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。陳軍院士團(tuán)隊10余年潛心研究，研發(fā)了新型對稱有機鈉離子電池，一舉突破了鈉離子電池關(guān)鍵電極材料和反應(yīng)調(diào)控機制等關(guān)鍵核心難題，為發(fā)展高性能鈉離子電池開辟了道路。

陳軍院士團(tuán)隊還積極推動科研成果向應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)化，相關(guān)成果獲多項中國發(fā)明專利授權(quán)，并與天津捷威動力工業(yè)有限公司、深圳欣旺達(dá)電子股份有限公司、廣東嘉元科技股份有限公司、安徽理士國際技術(shù)有限公司等知名電池企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，共建國家企業(yè)技術(shù)中心。同時，與河北省滄州市政府共建南開大學(xué)—滄州渤海新區(qū)綠色化工研究院，部分鈉電池關(guān)鍵電極材料正在進(jìn)行中試放大與應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

標(biāo)簽：有機鈉離子電池鋰離子