相比之下,过渡金属硫酸盐系列在性能、成本等方面具有优势,是聚阴离子正极材料的主流路线。
聚阴离子正极材料是钠离子电池的三条技术路线之一(另外两条技术路线是层氧化物和普鲁士蓝化合物)。聚阴离子化合物是一种含有四面体或八面体阴离子结构单元的化合物,具有特殊的晶相结构,作为正极材料具有突出的性能。
NaxMy(XO4)是聚阴离子正极材料的化学方法n,其中,M是Fe等过渡金属、Mn、Ni、Cu、V等,X为S、P、Si、Mo、As等。聚阴离子正极材料具有循环寿命长的优点,充放电循环次数可达5000次。此外,它还具有倍率性能好、工作电压高、稳定性好、安全性高、使用温度范围宽(-40度至55度)等优点。
聚阴离子正极材料主要包括过渡金属磷酸盐系列和过渡金属硫酸盐系列。过渡金属磷酸盐系列性能差,大规模应用受阻,可使用钒(V)提高性能,但钒成本高,有毒。相比之下,过渡金属硫酸盐系列在性能和成本方面具有优势,是聚阴离子正极材料的主流路线。
根据新思界产业研究中心发布的《2023-2028年中国聚阴离子正极材料行业市场深入研究及发展前景预测报告》,目前代表性硫酸盐聚阴离子正极材料为Na2Fe2(SO4)3,具有电压高、容量大、热稳定性高等优点。
正极材料是钠离子电池的核心组成部分之一。在钠离子电池的成本中,正极材料占25%以上。因此,我国进入钠电池正极材料市场布局的企业数量不断增加。由于三大锂电池正极材料的技术路线各有优缺点,目前我国市场多技术路线并存。凭借性能好、成本低的优点,鹏辉能源、传艺科技、众钠能源等多家企业纷纷进入布局。
聚阴离子正极材料的制备工艺接近磷酸铁锂正极材料,易于工业化。大规模生产后,其经济优势将进一步提高,预计将提高市场渗透率。聚阴离子正极材料也存在一些缺点,导电性差,需要碳涂层、混合等方法进行改性,改性困难,会降低能量密度。
新思界行业分析师表示,相比之下,在我国钠电池正极材料市场,层状氧化物正极材料具有综合性能优良、技术工艺易于实现的特点,布局企业最多,首先实现工业化。聚阴离子正极材料的工业化发展缓慢于层状氧化物正极材料,但其技术和工艺不断突破,实际应用步伐将加快,预计将在层状氧化物正极材料后实现工业化。
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