蓄电池滞后的20年

蓄电池滞后的20年

不同技术的路线，也让各家电池企业都有各自的打法。

回顾的钠离子电池的发展史，就不得不提一下谢菲尔德这座距离伦敦170英里，因穿城而过的河流得名的城市。

从19世纪起，谢菲尔德便开始以钢铁工业闻名于世，但在上世纪七八十年代，国际竞争和英国煤炭工业的崩溃，导致当地工业不断衰落。谢菲尔德不得不寻求改变，从曾经的工业城市向体育与科技之城转变。

2010年，全球首家钠离子电池公司Faradion就在谢菲尔德市创立。

Faradion的三位创始人Jerry Barker 、Chris Wright、Ashwin Kumaraswamy都是电化学领域的专家，他们一致认为用于电动汽车和家用太阳能电池板储能的大型电池之所以如此昂贵，问题在于制造它们所用的材料——特别是那些含有锂的材料，因为锂的稀缺性推高了价格。

如果他们能够找到一种材料，其中包含一种可比较但更便宜的材料，可以制造出与手机中使用的锂离子电池相当的材料，那么他们“将成为赢家”。他们认为，答案是使用钠，因为它的化学性质与锂相似。

1976年，Whittingham研究发现了二硫化钛（TiS2）能够进行锂离子的嵌入和脱出，并制作了Li/TiS2电池，钠离子在TiS2中的可逆脱嵌机制也被发现。

1980年，Armand进一步提出了“摇椅式电池”（Rocking Chair Battery）概念。意思就是，电池像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子或者钠离子就像运动员一样在摇椅来回奔跑。

钠离子电池主要通过Na+在电池正负极之间来回的脱出和嵌入来实现充放电过程。在充电时，Na+从正极材料脱出，经过电解液和隔膜嵌入到负极材料，此时，外电路中电子从负极流向正极。钠电池放电过程与充电过程相反。锂电池则是通过Li+在电池正负极之间来回的脱出和嵌入来实现上述过程。

原理相似，提出的时间也在同一时期，但钠离子电池和锂离子电池后续的发展却天差地别。

虽然20世纪80年代，Delmas和Goodenough相继发现了层状氧化物材料 NaMeO2可作为钠离子电池正极材料。1988年，Fouletier也研究了软碳和石墨的储钠性能，开启了钠离子电池碳类负极材料研究。但受当时研究条件的限制，以及研究者对锂离子电池的浓厚兴趣，尤其在1990年索尼实现了锂离子电池技术的商业化，使锂离子电池技术得到迅速发展，同时期的钠离子电池的研究却处于缓慢和停滞状态，这一慢就慢了20多年。

好在Faradion成立后，钠离子电池公司不断涌现，钠离子电池示范产品逐渐进入大众视野。

2015年，法国RS2E机构研究员主导开发了世界上首颗18650钠离子电池，该电芯能量密度达到90Wh/kg，循环寿命超过2000次，性能优于传统铅酸蓄电池。

2015年5 月Faradion也在位于牛津郡的 Williams Advanced Engineering 总部使用电动自行车展示了钠离子电池。

在国内，2017年钠离子电池公司中科海钠成立，同年国内实现了首辆钠离子电动自行车示范。2019年国内首座100kWh钠离子电池储能电站示范。2021年6月28日，中科海钠推出了全球首套1MWh钠离子电池光储充智能微网系统。

同一年的7月，宁德时代开了一场时长仅有10分钟的钠离子电池发布会，对旗下钠离子电池的研发进展做了介绍，当日股价便上涨了6.05%。

可以说，用武之地慢慢明确，应用场景及发展路径愈加清晰，挡在钠离子电池前面20多年的薄雾似乎正在慢慢散去。