www.188betkr.com 讯尽管固态锂电池尚处于研发和试制阶段，但其概念的辐射效应已带动固态钠电池领域蓬勃发展。近两年已出现多项固态钠电池研究成果以及多笔相关投融资。
近日，固态钠电领域又有新动态！
3月5日，专注全固态钠电的研发制造企业——兆钠新能源宣布完成数千万元天使轮融资，本轮融资由劲邦资本、晋园发展集团联合领投，雪线资本跟投，老股东江阴市人才科创天使基金持续加码跟投。
2月27日，众钠能源宣布，百固能源钠电+固态电池中试量产基地开建。项目规划总产能2.5GWh，其中研发中心及一期中试线总投资3亿元、年产能0.5GWh，支持固态电池技术迭代，加速产品批产落地，预计2025年可正式投产。
固态钠电：能量、安全、成本三重保障
钠离子电池目前面临的直接问题是能量密度偏低，这也是限制其实现商业化应用的最大问题。
固态钠电池可搭配更高活性及克容量的正极材料和高电压材料，使固态电池有更宽的电化学窗口，从而大大提升电芯的能量密度，目前固态钠离子电池在能量密度方面接近200-250Wh/Kg，接近622、811以及磷酸铁锂电池的能量密度。
固态钠电池通过使用固态电解质替代了传统的液态电解液，有效解决了电解液挥发和泄漏可能导致的燃烧和爆炸等安全隐患。
此外，有研究报告显示，与固态锂电池相比，固态钠电池成本约低30%。固态钠离子电池在具备低成本、高安全性的同时，也解决了液态钠电池能量密度低的瓶颈，因此未来市场前景广阔。
固态钠电的实验室成果
与固态锂电池一样，固态钠电池也需要解决电解液向固态电解质的突破。钠离子导电固态电解质在固态离子领域的研究历史较长，甚至在锂离子电池诞生之前。早在20世纪70年代，钠离子导电固态电解质就被研究人员Goodenough发现。目前，国内外各研究组已经提出了多种固态钠离子导体材料。
滑铁卢大学Linda F. Nazar团队报告了一种可与高压钠阴极配对的新型金属氧氯化物NaTaOCl4固态电解质，该成果的离子具有O2-/Cl-双框架，对 Na+/Na的阳极电位高达4V，与高压钠阴极材料匹配可形成良好的化学/电化学兼容性。该成果目前已经发表在《ACS Energy Lett.》上。该固态电解质通过自发固态酸碱反应合成，易于混合和低温处理，并与当前的工业无机材料合成工艺兼容，显示出稳定的长期循环性能。
加拿大西安大略大学孙学良院士（通讯作者）等人报道了一类具有氯氧双阴离子亚晶格的钠离子导体（Na2O2-MCly, NMOC；M=Hf, Zr, Ta；y=4, 5）。这些NMOC电解质的离子电导率很高，在25°C时具有高达2.0mS cm-1的离子电导率，这是由氯氧化物的结构促进的，氯氧化物可以通过具有不同功能的桥接氧和非桥接氧的协同效应实现钠离子的快速传输。相关工作以《A family of dual-anion-based sodium superionic conductors for all-solid-state sodium-ion batteries》为题在《Nature Materials》上发表。
芝加哥大学普利兹克分子工程学院教授孟颖（Y. Shirley Meng）的能量存储与转换实验室创造了世界上第一个无阳极钠固态电池。该论文发表在《Nature Energy》杂志上，展示了一种可稳定循环数百次的新型钠电池结构。通过去掉阳极并使用低成本、蕴藏量大的钠代替锂，这种新型电池的生产成本将更加低廉，也更加环保。通过创新的固态设计，这种电池还具备安全且功能强大的特点。
固态钠电的产业化进程
目前固态钠离子电池仍然处于开发初期，但是专利技术的储备以及产业化的突破，能够加快固态钠离子电池在2027年以后实现规模化的量产。近年来，相关电池企业相继开始布局固态钠电领域。
专利方面：
国家知识产权局显示，包括众钠能源、兆钠新能源、毅华新能源、乐普钠电、零壹肆、传艺钠电、多氟多、格林美、法莱恩特、华宇钠电、钠远新材、蓝固新能源、寒暑科技、钠方新能、帕瓦股份、蓝虎新能源、中碳绿联等企业都已公布固态钠电相关专利。其中大多涉及固态电解质。
以兆钠新能源新能源申请公开的专利“一种硫化物固态电解质和全固态钠离子电池”为例，兆钠新能源在该专利中提供了一种硫化物固态电解质（CN118380643A），以解决目前钠电池的硫化物固态电解质在空气中的化学稳定性差、且实际应用中电导率低的问题。
具体涉及一种硫化物固态电解质和全固态钠离子电池，该硫化物固态电解质采用液相合成法制成，其化学式为Na3-a-bWaMobSb1-a-bS4，0＜a＜0.5,0＜b＜0.5。本发明提供的硫化物固态电解质，筛选出特定的Mo元素和W元素进行双掺杂，相比于单掺杂钼或者单掺杂钨或者掺杂其他元素的硫化物固态电解质，可有效增加Na离子的空位数，提升原Na3SbS4的离子电导率；同时能提升固态电解质的电化学稳定性和空气稳定性。
本发明得到的硫化物固态电解质掺杂元素分布均匀，合成方法成本低，更适合规模化生产，为硫化物固态电解质可广泛用于工业生产奠定基础。
产业化进程方面
除近期兆钠新能源天使轮融资成功和众钠能源固态钠电中试基地开建外，2024年11月，新型固态钠离子电池制造项目在朝阳北票经济开发区正式签约。据了解，新型固态钠离子电池制造项目由苏州艾塔新能源有限公司投资建设，计划总投资42亿元，面积200亩，分三期建设。项目建成后主要生产年产12GWh电芯及12GWh集成PACK智能制造产品。
2024年11月，河南省平顶山尼龙新材料开发区签约固态电池和钠离子新能源产业园项目，该项目总投资19亿元，一期投资约13.5亿元，建设标准生产线10条，设计年产10GWh固态电池系统及钠离子电池组。
7月，钠壹新能源发布零下20度超低温快充半固态钠电产品--40130205-57Ah聚阴离子体系半固态钠电芯。
4月，青钠科技透露已开发出超稳定全固态聚合物钠金属电池，该电池具有极高的界面稳定性和极佳的长循环性能：循环寿命超过8800小时（365天），且容量保持率高达81.2%。
1月28日，在重庆潼南高新区的尼古拉科技产业研究院纳米级固态电池中试生产线上，第一块大容量高能量密度纳米固态钠离子电池中试产品下线。此外，高乐股份全资子公司与重庆尼古拉科技产业研究院签订《纳米固态钠离子电池成套技术开发研究项目技术研发合作协议书》，并将建设2GWh生产线。
此外，比克已经确定了半固态钠电的研发方向，也进入了中试阶段；广州昊威新能源30Gwh固态方形钠离子电池项目签约重庆，计划投资100亿元；乐普钠电表示，专注于研发无机物-高分子复合固态电解质，正在搭建钠离子电池固态电解质中试线；普路通与钠壹新能源在珠海共建了钠电研发中心，涵盖了不同路线的钠电正极材料、负极材料、电解液、及电芯体系研究，其中包括对半固态钠电池的研究。
应用方面：
东风纳米首款中小型纯电车型纳米01搭载固态钠电池技术，该电池支持超充，只需要8分钟就可以充满80%的电量，并搭载智能温控技术，在-35°低温环境下可正常启动。
中科院青岛生物能源与过程研究所研发的60V20AH伏特钠离子电池组顺利完成在电动两轮车的装车示范，该电池模组以1P20S的方式成组而成，重量约10千克，标准载重75千克，标准续航里程70千米。电芯能量密度超140wh/kg，电池模组比能量密度超110wh/kg，在针刺测试中，该电池不冒烟、不燃烧、不爆炸。
结语
固态钠离子电池在具备低成本、高安全性的同时，也解决了液态钠电池能量密度低的瓶颈，未来市场前景广阔。目前固态钠离子电池仍然处于开发初期，还存在一些技术难题，但随着技术研发的布局，以及企业项目的落地，这项技术必将迎来革命性突破。
参考来源：
1.粉体网《固态钠电池上车，抢占钠离子电池技术制高点》
2.苗显光《钠离子电池负极结构设计与固态电解质/电极界面优化》
3.乐普钠电上海《超越锂电的崭新未来，固态钠电即将引领革命！》
4.起点固态电池《中南大学张永柱教授：固态钠离子电池在二轮电动车及战备储能市场的应用》
5.各公司官微等
（www.188betkr.com 编辑整理/乔木）
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