钠离子电池与锂离子电池的比较

大家好，小科来为大家解答以上问题。钠离子电池与锂离子电池的比较这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、锂是同一个家族，物理化学性质都差不多。

2、以当代Amperex科技有限公司、Sinotech海纳为代表的企业已经开始布局钠离子电池，有望推动钠离子电池的商业化。

3、锂、钠和钾都是元素周期表Ia族的碱金属。它们的物理和化学性质相似，理论上可以用作二次电池的金属离子载体。

4、锂比钠、钾离子半径小，标准电位高，比容量高，所以在二次电池中应用较早，也比较广泛。

5、然而，全球锂资源储量有限。随着新能源汽车的发展，电池的需求急剧上升，资源端的瓶颈逐渐显现。由此引发的锂盐供需周期性波动，对电池企业和主机厂的经营造成负面影响。因此，行业内加快了资源储备更丰富、成本更低的电池系统的研究和量产进程。随着钠作为锂替代物的作用显现，在电池领域受到越来越多的关注。

6、碱金属基本性质的比较

7、什么是钠离子电池？

8、在原材料方面，钠离子电池比锂电池更有成本优势。

9、在制造工艺上，钠离子电池的制造工艺与锂电池接近，可以使用锂电池生产线。

10、钠离子电池的结构原理

11、钠离子电池是浓缩电池的一种。当正极和负极被两种不同的钠离子嵌入化合物充电时，钠离子从正极脱出并通过电解质嵌入负极。此时，负电极处于富钠状态，正电极处于贫钠状态。此时，电子的补偿电荷通过外部电路提供给正电极，以平衡正负电荷。

12、放电时，钠离子从负极脱嵌，通过电解质嵌入正极。正电极处于富钠状态，负电极处于贫钠状态。此时，电子的补偿电荷通过外部电路提供给负电极，以确保正负电极之间的电荷平衡。

13、在原材料方面，钠离子电池比锂电池更有成本优势。

14、在制造工艺上，钠离子电池的制造工艺与锂电池接近，可以使用锂电池生产线。

15、钠离子电池的主要部件

16、在原材料方面，相比锂电池，钠离子电池具有显著的成本优势。

17、钠离子电池的主要成分包括正极材料、负极材料、电解液等。

18、1)正极材料：由于钠离子电池的正极材料为普鲁士白和层状氧化物，可以减少对锂等材料的依赖；

19、2)负极材料：钠离子负极材料以碳基材料为主，活性炭存储钠离子的容量超过锂电池负极材料，价格低廉；

20、3)电解液，钠离子电池的电解液选择范围更广。

21、在制造工艺上，钠离子电池的制造工艺与锂电池接近，可以使用锂电池生产线。

22、锂离子电池VS钠离子电池VS铅酸电池

23、在性能方面，钠离子电池的主要优势是快速充电性能好，高低温性能优异，安全性能好，设备兼容性好。然而，低能量密度和循环寿命是限制其发展的主要问题。与锂离子相比，钠离子具有以下性能优势：

24、1)快充：磷酸亚铁锂20-30分钟即可充至80%，钠离子电池有望缩短40%左右的时间；

25、2)优异的高低温性能：工作温度范围为-40C-80C。

26、该电池在高低温环境下仍具有良好的容量保持率；

27、3)安全性能好：在过充、过放、短路、针刺、挤压等测试中不起火、不爆炸；

28、4)设备兼容性好：钠离子电池的生产工艺类似于

2)循环寿命低：对比锂离子，钠离子由于半径比锂离子大，反应过程中嵌入脱出难度大且容易造成结构变化，从而造成其循环寿命较低。

成本构成对比：钠电池VS.锂电池

从可持续角度来看，钠元素资源丰富且分布较广，可避免资源卡脖子问题。

32、从成本端来看，纳离子对比锂离子的电池成本降低了约20%。

钠离子电池成本构成

从可持续角度来看，钠元素资源丰富且分布较广，可避免资源卡脖子问题：

1)钠资源：钠资源的地壳丰度达275%，在地壳中的丰度位居第6位，且钠资源分布于全球各地。

37、钠的价格低廉且易获取;

2)锂离子：锂离子的地壳丰度达0.0065%，且资源分布不均，75%的锂分布在南美洲地区。

39、相对于钠离子而言，锂离子的价格更高。

从成本端来看，纳离子对比锂离子的电池成本降低了约20%：

1)正极材料：钠离子电池的正极材料如铜铁锰层状氧化物约为2.9万元/吨、普鲁士白类为2.6万元/吨、镍铁锰层状氧化物为4.2万元/吨，而锂离子电池的正极材料碳酸锂的价格约为8.6万元/吨。

2)集流体：钠离子电池负极集流体均为铝箔，锂离子电池负极集流体只能使用钢箔。

43、电池级铝箱成本在2.4-3万元/吨，电池级铜箔成本在8-9万元/吨。

3)电解液：由于同浓度电解液下钠盐电导率高于锂电解液，因此可降低成本，或钠离子电池可用低盐浓度电解液来降低成本。

钠离子电池将促进电池铝箔需求增长

电池集流体是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以产生更大的输出电流的电池部件，此外它还 充当电池活性材料的载体，对电池的性能有较大影响。

47、目前锂电池的正负极的集流体分别是铝箔和 铜箔。

48、由于钠离子不会与铝形成合金，因此钠离子电池的正负极的集流体均可以使用成本更低的铝 箔。

49、根据中科海钠，相比锂离子电池，由于正负极集流体采用铝箔，钠离子电池中集流体成本占比 仅为 4%，远低于锂离子电池的 13%。

我们判断，钠离子电池集流体铝箔与锂电池基本相同，性能要求基本接近。

51、相比普通的铝箔，作为 电池集流体铝箔要求较高，其中厚度要求控制在 10~50 微米，部分电池厂甚至使用 8 微米的铝箔。

52、同时电池集流体还要求具有较低的粗糙度、更好的导电性、拉伸强度、伸长率，此外对产品的一致 性和稳定性也有较高的要求。

53、因此，电池铝箔对设备和工艺的要求较高，具有一定的进入壁垒。

审核编辑 ：李倩

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