水系钠离子电池的现状及展望

doi:doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2016.03.008

储能科学与技术 ›› 2016, Vol. 5 ›› Issue (3): 317-324.doi: doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2016.03.008

水系钠离子电池的现状及展望

曹翊1，王永刚2，王青1，张兆勇1，车勇1，夏永姚2，戴翔1

1恩力能源科技有限公司，江苏南通 226000；2复旦大学化学系，上海 200433

收稿日期:2016-03-13 修回日期:2016-03-30 出版日期:2016-05-01 发布日期:2016-05-01
通讯作者: 戴翔，博士，董事长兼总经理，E-mail：sam.dai@enpower-energy.com。
作者简介:曹翊（1971—），男，博士，研究方向为二次电池材料与器件及产业化，E-mail：yi.cao@enpower-energy.com

Development of aqueous sodium ion battery

CAO Yi1, WANG Yonggang2, WANG Qing1, ZHANG Zhaoyong1, CHE Yong1, XIA Yongyao2, DAI Xiang1

1Enpower Energy Corp., Nantong 226000, Jiangsu, China; 2Chemistry Department, Fudan University, Shanghai 200433, China

Received:2016-03-13 Revised:2016-03-30 Online:2016-05-01 Published:2016-05-01

摘要/Abstract

摘要： 水系钠离子电池具有高安全、无污染、低成本和长寿命等特点，能够满足大规模储能系统的要求，作为可再生能源（光能和风能等）开发利用和智能电网构建的关键技术之一，对其的研究与产业化越来越受到关注。本文对水系钠离子电池的发展历程、原理、材料体系与产业化现状等方面进行综述，同时也简略地介绍国内外的示范和应用实例，并指出未来关键技术与产业化发展的方向。水系钠离子电池经过近年来的快速发展，已经开发出一系列具备高比容量和高循环稳定性的正负极电极材料；通过对电池体系的设计与优化，在提高能量密度和降低制造成本上也取得了成果，其产业化已经初具规模。虽然该电池技术的研发和产业化时间还很短，还面临诸多挑战，但已经在实际应用中取得了良好的结果，表现出强大的应用潜力。

关键词: 水系钠离子电池, 储能系统, 可再生能源, 智能电网

Abstract: Aqueous sodium ion battery (ASIB) shows good potential for stationary energy storage applications because it offers benefits in safety, environmental impact, cost, and durability. The development and commercialization of ASIB are getting more and more active worldwide as one of the key technologies towards adoption of renewable energy (solar and wind) and smart grid. This review summarizes the R&D history, theory, current technologies, and commercialization status of ASIB. Meanwhile, some cases of demonstrations and commercial applications are also introduced briefly. In addition, the strategies on further developments of key technologies are proposed. After years of rapid development, a series of electrode materials with high capacity and cycle stability has been developed. Through the design and optimization of the battery system, increase of energy density and decrease of manufacturing cost have also been achieved, therefore, commercialization has taken shape. Although ASIB is not a mature technology yet, recent achievements by the academia and industry show great potential for future application.

Key words: aqueous sodium ion battery, energy storage system, renewable energy, smart grid

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