在電池這個龐大的家族中， 相比人們熟知的鋰離子電池、鉛酸電池， 鈉離子電池等因儲能容量受限、迴圈次數較少因素未能成為市場的“寵兒”。 不過， 近日中國科學院物理所研究員胡勇勝帶領團隊成功利用無煙煤製作出鈉離子電池負極， 為其進一步市場化應用提供了可能。
無煙煤為鈉離子提供存儲空間
研究發現， 鋰離子電池有強大的應用領域， 更多是緣於石墨屬於高度有序的碳材料， 它有低而平穩的充放電電位平臺， 具有充放電容量大且效率高、迴圈性能好的優點。 但石墨卻並不適用於鈉離子， 因為鈉離子只有在無序的硬碳材料中才能“大展身手”。 不過， 從成本角度出發， 硬碳遠遠高於石墨。 於是， 經過幾番試驗， 胡勇勝發現， 通過裂解無煙煤可以得到一種軟碳材料， 可以將其作為鈉離子電池負極材料。
在經過對銅鐵錳基氧化物材料的試驗後，
“相中”低速電動車市場
雖然鈉離子電池距離批量生產、應用尚需時日， 但胡勇勝已經瞄準低速電動車市場。 “目前， 我國絕大多數電動自行車、電動三輪車甚至老年代步車的電池使用的均為鉛酸電池。 ”胡勇勝說， 雖然鉛酸電池在價格上有優勢， 但更高比能量的電池是大勢所趨。
“由於環保壓力及技術升級， 鉛酸電池的成本勢必會增加， 已經有不少生產鉛酸電池的主流企業，
圖片來源汽車之家 侵刪
被忽視的鉀離子電池
早在20世紀80年代， 鈉離子電池和鋰離子電池就已經被研究， 隨著鋰離子電池的成功商業化， 鈉離子電池的研究逐漸放緩。 目前， 鋰離子電池可謂“風頭正勁”， 但隨著電動汽車、智慧電網時代的到來， 鋰離子電池的大規模發展會受到鋰資源短缺的瓶頸制約。 與鋰相比， 鈉儲量豐富、分佈廣泛、成本低廉， 並且與鋰具有相似的理化性質， 因而鈉離子電池的研究再一次受到科研界和工業界的廣泛關注。
鈉離子電池的工作原理與鋰離子相似， 充電時， Na+從正極材料中脫出， 經過電解液嵌入負極材料， 同時電子通過外電路轉移到負極，
鈉離子電池的研發， 近幾年也陸續取得不錯的成績。 2015年底， 法國一支研究團隊在可充電電池材料上取得了一項重大進步， 首次開發出了業界標準的18650規格的鈉離子電池。 2015年， 中國科學院物理研究所博士生李雲明、研究員胡勇勝等在鈉離子電池碳基負極材料上取得了突破， 採用成本更加低廉的無煙煤作為前驅體，通過簡單的粉碎和一步碳化得到了一種具有優異儲鈉性能的碳負極材料。
據瞭解，鈉離子電池穩定性強，安全性高，使用壽命長，應用範圍廣泛，原材料易獲得，廢品回收工藝簡單且無污染。在國外，鈉離子電池主要應用於對安全性要求較高的領域，比如公交系統、通訊基站、家庭儲能和電網儲能等。
隨著電池產業的蓬勃發展，國內外相關機構、企業不斷研發新技術，欲在產業爆發前佔領制高點。
據海外媒體報導，豐田新開發的鈉離子技術可有效提升電動車的續航里程——最大可達到驚人的1000公里（620英里），而且價位更低。豐田新電池是使用了鈉基化合物作為正極的鈉離子電池，電池產生的電壓高出鋰離子電池30%。豐田為在2020年前後投入實際應用，正加快推進研究。據相關報告稱，該電池一旦商業化，價格會比傳統鋰電池更低。
比克電池也曾透露，其對鈉離子電池的研發已經進入中試階段，針對鈉離子電池能量密度偏低的問題不斷進行技術改進，以降低人們的用車成本。
2017年1月18日，超微集團與美國通用電氣公司（General Electric Company，簡稱“GE”）在浙江長興舉行Durathon鈉鹽電池合資合作專案簽約儀式。雙方結合各自的產業、技術優勢，共同創建合資公司，拓展鈉鹽電池的應用領域，邁出搶灘國內儲能市場的關鍵性一步。經過多年研發，Durathon鈉鹽電池技術實現了商業化，它具有產品性質穩定、安全性高（不會燃燒或爆炸）、能量密度大、使用壽命長的特性。目前，GE已經在全球25個國家，建成了太陽能、風電組合、峰值管理、通訊基站等儲能專案。
在動力電池市場，不同的技術路線在同時發展，不同技術路線的電池都有屬於自己特定的細分市場，鈉離子電池未來在公交系統和低速電動車領域或會得到一定的應用。當前，能源領域正處於一場巨大的變革中，尤其隨著我國電力體制改革不斷深化，能源互聯網興起以及電力供需矛盾增加、棄風棄光問題凸顯等，儲能在未來電力系統中將扮演不可或缺的角色。鈉離子電池在儲能領域的可再生能源消納、分散式儲能電站、削峰填穀等領域的應用價值受到越來越多的重視，隨著鈉離子電池研發技術的進步以及工序成本的降低，其未來市場值得期待。
採用成本更加低廉的無煙煤作為前驅體，通過簡單的粉碎和一步碳化得到了一種具有優異儲鈉性能的碳負極材料。據瞭解，鈉離子電池穩定性強，安全性高，使用壽命長，應用範圍廣泛，原材料易獲得，廢品回收工藝簡單且無污染。在國外，鈉離子電池主要應用於對安全性要求較高的領域，比如公交系統、通訊基站、家庭儲能和電網儲能等。
隨著電池產業的蓬勃發展，國內外相關機構、企業不斷研發新技術，欲在產業爆發前佔領制高點。
據海外媒體報導，豐田新開發的鈉離子技術可有效提升電動車的續航里程——最大可達到驚人的1000公里（620英里），而且價位更低。豐田新電池是使用了鈉基化合物作為正極的鈉離子電池，電池產生的電壓高出鋰離子電池30%。豐田為在2020年前後投入實際應用，正加快推進研究。據相關報告稱，該電池一旦商業化，價格會比傳統鋰電池更低。
比克電池也曾透露，其對鈉離子電池的研發已經進入中試階段，針對鈉離子電池能量密度偏低的問題不斷進行技術改進，以降低人們的用車成本。
2017年1月18日，超微集團與美國通用電氣公司（General Electric Company，簡稱“GE”）在浙江長興舉行Durathon鈉鹽電池合資合作專案簽約儀式。雙方結合各自的產業、技術優勢，共同創建合資公司，拓展鈉鹽電池的應用領域，邁出搶灘國內儲能市場的關鍵性一步。經過多年研發，Durathon鈉鹽電池技術實現了商業化，它具有產品性質穩定、安全性高（不會燃燒或爆炸）、能量密度大、使用壽命長的特性。目前，GE已經在全球25個國家，建成了太陽能、風電組合、峰值管理、通訊基站等儲能專案。
在動力電池市場，不同的技術路線在同時發展，不同技術路線的電池都有屬於自己特定的細分市場，鈉離子電池未來在公交系統和低速電動車領域或會得到一定的應用。當前，能源領域正處於一場巨大的變革中，尤其隨著我國電力體制改革不斷深化，能源互聯網興起以及電力供需矛盾增加、棄風棄光問題凸顯等，儲能在未來電力系統中將扮演不可或缺的角色。鈉離子電池在儲能領域的可再生能源消納、分散式儲能電站、削峰填穀等領域的應用價值受到越來越多的重視，隨著鈉離子電池研發技術的進步以及工序成本的降低，其未來市場值得期待。