受限于锂资源的丰度较低及分布不均,全球多家企业已开展钠离子电池的技术储备,并发布了针对大规模储能、家用储能、两轮车等终端应用的圆柱型、方型钠离子电池产品,技术路线包括层状氧化物、聚阴离子氧化物及普鲁士蓝等,钠离子电池的性能故逐年提高,但其仍面临着诸多挑战:①目前钠离子电池的循环寿命已超过4000次,但对标于磷酸铁锂电池(循环寿命超过8000次),尚不能满足实际使用的需求。例如,我国中科海纳公司研发的铜基层状氧化物钠离子电池循环寿命仅为4500次;②钠离子半径较大(比锂离子高30%),能量密度低,相对于磷酸铁锂电池,应用局限性较大;③钠离子电池的市场尚需拓展,较为清晰的终端应用领域仅局限于电动两轮车和低速车。特别随着近期碳酸锂价格下跌,钠离子电池的大规模储能成本优势逐渐降低。因此,针对上述问题,开发具有高功率、长循环特性的钠离子电容器产品,将有效填补钠基储能的技术空白,并将其市场范围向重载工程矿车、电网调频等功率型领域扩展。
预期实现:
本项旨在获得钠离子电容器先进制造及预嵌钠技术,探明钠离子电容储能机理和温度效应,形成具有自主知识产权的钠离子电容储能技术方案和集成装备,在工程矿车上开展应用示范并满足矿车重载爬坡、快速充电、长期循环的应用需求。
(1)技术创新成果:本项目将突破钠离子电容单体制备、成组、储能系统集成及其在工业重载车辆应用的关键技术。在钠离子电容单体方面:钠离子电容单体和生产线、钠离子电容预嵌钠技术方案,钠离子电容双电层-嵌入反应耦合机制,不同温度下的钠离子电容动力学规律,电极成型技术、电化学衰减模型.
在钠离子电容模组方面:钠离子电容模组、钠离子电容热模型。
在钠离子电容系统方面:钠离子电容系统,安全预警系统,适用于工业车辆的储能技术方案。
(2)技术指标:在钠离子电容器单体方面:能量密度≥100Wh/kg,10s充/放电功率密度大于2000W/kg、 10C/1C容量保持率>80%,80%DOD循环寿命>2万次,低温容量保持率-40℃/25℃容量保持率>80%。在钠离子电容器系统方面:面向工业重载矿车应用场景,满功率充放电时间≤10分钟,循环寿命>15000次。
技术领域 |
新能源与节能,新型高效能量转换与储存技术
| 需求类型 | 关键技术研发 | 有效期至 |
2026-04-16
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合作方式 |
合作开发
| 需求来源 |
| 所在地区 | |