新聞事件:

• 住友電氣工業與萩原研究室共同開發出新型鈉（Na）離子充電電池

事件影響：

• 與鋰離子充電電池相比可以減低成本
• 麵向電動汽車和定置用蓄電係統的充電電池市場逐漸擴大

住友電氣工業與京都大學能源科學研究科的萩原研究室，共同開發出了可在低於100℃的中低溫下工作的鈉（Na）離子充電電池。目前已在住友電工的大阪製作所
，將4台9kWh的電池模塊（36kWh）連接到該所內的電力係統上進行實證試驗。

住友電工本來一直在從事蓄電用大型釩係氧化還原液流電池（Redox Flow Battery）、鎳氫充電電池用多孔集電體以及鋰離子充電電池極耳（Tab Lead）等電池部件業務。其中，麵向電動汽車和定置用蓄電係統的充電電池市場逐漸擴大
，作為在鋰（Li）等資源方麵可能會受到製約的鋰離子充電電池的替代品，住友電工開發出了鈉離子充電電池。

此次開發的鈉離子充電電池，在正負極的活性物質中采用了資源豐富的鈉
，而且負極的集電體可以采用Al箔而非Cu箔，與鋰離子充電電池相比可以減低成本。住友電工全麵進行量產的話

，那麼“將有可能實現每1kWh約2萬日元的成本”（住友電工電子材料研究所金屬無機材料技術研究部電氣化學小組組長稻澤信二）。

以前需要在300℃的溫度下工作
采用鈉的充電電池目前有日本礙子（NGK）已實現商用化的NAS（硫磺鈉）電池和瑞士MES-DEA公gong司si的de鈉na鎳nie氯lv化hua物wu充chong電dian電dian池chi。不bu過guo，這zhe些xie電dian池chi組zu合he使shi用yong了le熔rong融rong狀zhuang態tai的de鈉na以yi及ji陶tao瓷ci固gu體ti電dian解jie質zhi，因yin此ci要yao想xiang使shi電dian池chi進jin行xing工gong作zuo

，就jiu需xu要yao將jiang溫wen度du提ti高gao至zhi300℃。

而此次開發的電池

，其特點是隻用混有雙(氟磺酰)亞胺鈉（NaFSA）和雙(氟磺酰)亞胺鉀（KFSA）的熔融鹽來構成電解液。電解液的熔點隻有57℃，因此電池能在57～190℃的溫度範圍內工作。住友電工的稻澤表示

，實際此次是在“70～80℃的溫度下工作的”。

正極材料采用的是亞鉻酸鈉（NaCrO2），負極材料采用的是鈉合金。試製單元的容量為250Wh，能量密度為167Wh/kg（290Wh/L）。電池單元可在3.5～2.5V的範圍內進行充放電
，放電電壓平均為3.0V。與鋰離子充電電池相比，雖然平均電壓下降，但循環特性與鋰離子充電電池基本相同。

具有出色的熱穩定性
據住友電工介紹，此次開發的熔融鹽為無機電解液，不會起火
，而且正極材料不會放出氧，因此不會產生鋰離子充電電池中存在的
、因過充電和電池溫度升高而引起的熱失控問題。

實際的過充電試驗中，如果電壓上升，正極材料亞鉻酸鈉的結晶構造就會發生變化，但由於采用鉻（Cr）和he氧yang緊jin密mi結jie合he的de鉻ge氧yang化hua物wu，因yin此ci不bu會hui產chan生sheng氧yang。持chi續xu保bao持chi過guo充chong電dian狀zhuang態tai時shi，熔rong融rong鹽yan會hui發fa生sheng分fen解jie，並bing通tong過guo聚ju合he反fan應ying形xing成cheng聚ju合he物wu狀zhuang
，完wan全quan失shi去qu作zuo為wei電dian池chi的de功gong能neng。

現已確認，即使發生火災導致溫度上升
，熔融鹽也隻會產生不易燃的氣體。因此，在實際的電池單元中，隻需設置排氣閥即可。

據(ju)住(zhu)友(you)電(dian)工(gong)介(jie)紹(shao)
，由(you)於(yu)具(ju)有(you)上(shang)述(shu)出(chu)色(se)的(de)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)
，因(yin)此(ci)在(zai)構(gou)成(cheng)電(dian)池(chi)模(mo)塊(kuai)時(shi)，無(wu)需(xu)散(san)熱(re)空(kong)間(jian)以(yi)及(ji)防(fang)火(huo)防(fang)爆(bao)裝(zhuang)置(zhi)，能(neng)夠(gou)以(yi)高(gao)密(mi)度(du)配(pei)置(zhi)電(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)。據(ju)住(zhu)友(you)電(dian)工(gong)估(gu)算(suan)
，如(ru)果(guo)是(shi)相(xiang)同(tong)容(rong)量(liang)的(de)電(dian)池(chi)模(mo)塊(kuai)，其(qi)容(rong)積(ji)隻(zhi)有(you)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)的(de)1/2左右、NAS電池的1/4左右。

住友電工正在考慮對容量為數十MWh以上的大型電池采用氧化還原液流電池，隨數MWhyixiayongtucaiyongnalizichongdiandianchi，jiangliangzhequbieduidai。jiangzhengqushinalizichongdiandianchiyongyuzhongdengguimodedianwangjiputongzhuzhaidedianlichucunyijipinfanxingshidekachejibashidengshangyongcheshang。zaijinhoudeyanfazhong，zhuyoudiangongjihuajixukaifanengzaibi57℃更低的溫度下工作的鈉離子充電電池熔融鹽。