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11月6-7日,由起点钠电、起点锂电、起点充换电、起点研究院(SPIR)联合主办的2024起点钠电行业年会、2024起点锂电&两轮车换电行业年会(同期举办:2024第十届起点金鼎奖颁奖典礼/CINE中国钠电展)在深圳山燕子湖会展中心A馆隆重举办,现场1500+产业链嘉宾齐聚盛会,共探行业新篇章。
6日,在2024起点锂电&两轮车换电行业年会——(金钠科技冠名)专场三:钠电池技术专场,隐功科技 首席科学家/复旦大学教授 王飞发表了以《高比能钠电池的界面优化》为主题的演讲。
图:隐功科技 首席科学家/复旦大学教授 王飞
以下为现场实录:
王飞:大家好,我是隐功科技 王飞
我是联合创始人之一,其他的创始人是从制造业出来,我们是制造业和科学家一起联合创办,致力于做高比能的钠离子电池。
回顾钠离子电池的最开始,它有成本优势,时至今日,这个地方已经有点悲观,主要因为当前市场上铁锂成本更低。2019年的钠离子电池故事没有人讲就是没有成本优势,2022年怎么讲都有优势,但是今天又没有成本优势,没有成本优势的情况下我们怎么做?0.5元/瓦时是比较切实的价格,如果维持在这个价格,碳酸锂的价格下很难有能力竞争,这是非常残酷的现实,但是既然是现实,我们还是要去面对它。
钠离子电池的成本如何降低,能量密度如何提升?因为能量密度提升就是降低成本有效的方式。眼前,经过大家的努力,我们如何找到差异化竞争的点,碳酸锂的价格会持续在这个位置上,做钠电的企业,如何持续发展?这些就是我们的思考。
我们公司现在有3类产品,根据公司的名字:
1.隐峰,是高比能的路线,软包可以做170Wh/Kg。
2.隐速,这是高倍率的设计,容量大于90%,-70到60度工作。
3.隐护,是高安全电芯,穿刺、短路不可燃,能量密度大于110。
我主要介绍隐峰和隐速的思路。
隐峰,我们走的是无负极,或者是少负极的路线,它是终极能量密度的路线。如果我们把负极去掉,可以最大化能量密度,同时在目前的电池里,最低、最小化它的成本,所以我们使用无负极路线,可以代替传统的嵌入式电机,可以最大化电池能量密度。
我们怎么实现?有两方面:
1.通过电解液组分来实现负极的沉淀,同时减少副反应,我们能够设计出很多种对钠沉积效率很高的电解液。
2.集流体多功能涂层,诱导钠均匀成核和生长等。
两大关键指标是高比能和低成本,负极钠电能量密度做到180-220。
刚才介绍的是关于高比能体系的设计。
关于高功率电芯,很多产业界在高功率方面做得很好,我是学校出身,更多是介绍我对这个体系的思考以及额外的机会。
钠离子电池电解液本质上为什么好,是因为它的半径比较小,它的快充和低温是有优势的,但是这个理论能不能实现也取决于电解液怎么设计。对于高功率和低温器件,原理需要经历去溶剂化,穿过负极的SAI,如酯类电解液目前是适配高电压、高能量密度正极的最优选择,但低温性能有限。
用什么样的添加剂,实验结合机器学习,建立了溶剂化结构与电解液动力学的关系,构建了弱溶剂化电解液,实现了超快充的电池。关键的点是,虽然是酯类的,但是硬炭表面SEA的生长非常薄,要保证电解液稳定性与界面相性质,需要通过复合界相抑制电解液副反应,降低界面厚度,改善钠离子扩散动力学。
我的分享到此结束,感谢各位专家,也感谢各位同仁,希望大家多多指教!
注:本文根据速记稿件整理,未经演讲者审核!
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