蜂巢能源钠离子电池专利曝光：三明治层叠结构，循环寿命突破2000-电子工程世界

近日，前沿君发现蜂巢能源科技股份有限公司公开了一件钠离子电池相关发明专利。

钠离子电池近来备受关注。

一方面是随着新能源产业的快速发展，锂盐价格快速的上升，导致原料的成本价格急剧的增加，而钠离子电池所需的钠资源极其丰富，且制造工艺成熟，成本低廉。

另一方面，钠离子电池安全性相对锂电池高，由于其内阻比三元锂、磷酸铁锂电池都要稍微高一些，内部短路时瞬间发热较弱，能够经受住针刺、挤压试验而不起火、不爆炸，这一点堪比刀片电池。

再者，钠离子电池低温性能更好，其在零下30度电池能量保持率约为81%，而磷酸铁锂电池同等条件下能量保持率只有60%。

但是钠离子电池也存在一些问题，首当其冲的能量密度。由于原子半径比锂大，质量也比锂大，钠离子电池在质量能量密度和体积能量密度方面都比不过磷酸铁锂电池，更别提三元锂电池了。

目前，钠离子电池的正极材料的技术路线主要有层状氧化物、聚阴离子型化合物和普鲁士蓝类似物3个方向，各有优劣势。宁德时代、中科海钠主要做的就是层状氧化物材料，钠创做的是层状氧化物和聚阴离子两条路线，星空钠电做的是普鲁士蓝。

层状氧化物材料残碱高，循环过程中会发生多次相变，匀浆过程中容易出现果冻现象，涂布后容易脱料，造成循环性能较差。聚阴离子正极材料由于能量密度一般较低，有着较大离子团，导致理论容量较低。

蜂巢在这件名为《一种正极极片和钠离子电池》专利中，提供了一种复合正极极片以及钠离子电池，将氧化物、聚阴离子材料连同补钠材料，像三民治一样层叠组合成正极片，得到一种能量密度较高、循环性能好的新型钠离子电池。

根据专利描述，其正极片采用分层结构，特征如下：

第一电极层正极活性材料主要是氧化物正极材料，选自选自P2型层状氧化物正极材料、O3型层状氧化物正极材料、隧道型层状氧化物正极材料中的至少一种。

第二电极层正极活性材料包括聚阴离子正极材料，采用焦磷酸铁钠、硫酸盐类、复合磷酸盐类、磷酸钒钠等。

第三电极层正极活性材料主要是补钠材料，选自Na2C2O4、Na2NiO2、Na5Fe4O4、Na3P、Na3N、NaCrO2、Na2CO3等。

上述3层的单面密度分别为a,b,c，蜂巢发现，当3个参数满足3

根据专利中的实验数据，其在0.1C首圈放电比容量可达134.5mAh/g，循环寿命超过2000次。

从结果来看，蜂巢的这个数值相比于宁德时代号称能量密度达到160、循环寿命达到4000次的钠离子电池有着不小的差距，但起码循环寿命突破了2000大关，有了应用到汽车动力电池中的希望。

这也不是蜂巢第一次公开钠离子电池了，其在2021年以后，已经公开了17件相关专利。获取完整专利信息，可咨询前沿君。

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