近日，作为中科院洁净能源战略先导专项中的大规模储能技术关键任务之一，长三角物理研究中心钠离子电池关键技术攻关中试基本完成，正在进行1兆瓦时钠离子储能电站示范的建设。

据了解，科研人员研发的具有自主知识产权的钠离子电池，通过材料体系和电解液的优化，可以有效解决电池高温循环的问题，拓宽电池使用温度区间，提高使用寿命。若能在2021年实现示范，钠离子电池便可推向市场。

钠离子电池是一种充电电池，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。在充放电过程中，Na+在两个电极之间往返嵌入和脱出。充电时，Na+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极。放电时则相反。

相较于锂离子电池，钠离子电池的优势十分明显。钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，从海水和矿物中就可以获得，相较于锂盐而言储量更丰富。采用铁锰镍基正极材料相比锂离子电池的三元正极材料，原料成本降低一半。而且，由于钠盐可以使用低浓度的电解液，成本更是进一步被降低。钠离子不会与铝形成合金，负极可以采用铝箔作为集流体，这么做不仅可以更进一步降低成本和重量，还使得电池的结构更简单更加易于回收再利用。由于钠离子电池无过放电特性，因此钠离子电池可以放电到0伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg，可与磷酸铁锂电池相媲美。由于成本的优势，钠离子电池有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。

现阶段，最高效的二次电池是锂离子电池，已经广泛应用于各个领域。但是，随着能源利用量的增加，锂元素原本就不多的储量及高昂的价格就显得尤为尴尬。而钠元素与锂元素物理化学性质类似，本身又具有相似的储能效果，而且钠元素含量又非常丰富，价格相对金属锂低了许多，因此有相关人士认为，钠离子电池虽然能量密度不及锂离子电池，但是从长远来看，钠离子电池具有十分广阔的应用前景。尤其是对一些对能量密度要求不高的领域。比如，电网储能、低速电动车、家庭储能等场景。同时，随着新基建的落实，数据中心对电力稳定性的需求将进一步扩大，若可以以钠离子电池作为储能支持，即实际又环保。因此，加快储能技术的开发，都有利于各行各业的发展，对低碳经济和数字经济都有重要意义，甚至还有可能培育出新的经济增长点。

目前，钠离子电池的性能与正负极材料、电解质材料等都有密切关系，因此发展高比容量、长寿命的电极材料是首要研发任务。另一方面，基于电极材料的研究还不足以保证全电池的电化学性能，因此发展稳定的非水电解液也是实现高性能的全电池构建的又一研究方向，这一方向决定了全电池的循环寿命和安全性。

无论如何，从资源和成本的角度出发，钠离子电池都是公认的目前用作大规模储能的电池体系可能性最大的电池了。虽然全球对钠离子电池的研究还处于初级阶段，不过在上海超碳中心已经有了钠离子电池的应用示范项目，该项目对于钠离子电池未来的应用所起到的推动作用不言而喻。

也许在未来的3至5年内，钠离子的产业化能够大规模的实现，整个应用市场的前景也会格外美好。也因此，钠离子电池势必会得到有前瞻思维的企业家与投资者的关注。同样的，也应该被数据中心行业所重视。

责任编辑：Cherry