一種新型鈉離子電池在中國開發，現已達到與 Tesla 鋰離子電池相當的性能參數和生產質量。該電池由公司 Hina 開發，其高功率能力和優秀的低温性能，使得這些電池在固定儲能方面具備吸引力。根據一項新研究，當這款新電池在低温充電效率和高能量密度運行表現上進一步調整後，可能為未來依賴鈉——這一豐富且易於獲得的材料——的電動車電池提供一個具成本效益的替代方案。
高功率能力和優秀的低温性能使這些電池在固定儲能、電網服務以及短途商用車輛中尤為吸引，因為在這些應用中，潛在的低成本和資源可獲得性比最大行駛距離更為重要，德國亞琛工業大學的電池研究員 Moritz Schütte 表示。為了評估 Hina 電池與更先進的 Tesla 電池之間的比較，Schütte 的團隊使用了一種名為阻抗光譜的非破壞性技術來測量 120 顆鈉離子電池的均勻性。
接下來，為了在實際條件下繪製各個電池的功率和能量性能，團隊在不同電流和 −20 °C 至 45 °C 的温度下測試這些電池。
Hina 鈉離子電池在性能上達到新高度
他們還使用 X 光來觀察電池的內部結構，然後打開電池以測量其電極尺寸、成分和微觀結構，根據新聞稿的內容。研究發現，該電池採用無接頭的雙鋁電流收集器設計，能夠減少電阻並確保均勻的温度分佈，這與 Tesla 電池的當前設計相似。Schütte 表示：「我們對電池的均勻性感到驚喜。高功率性能超出了人們對早期商業鈉離子產品的預期。然而，對於需要在低環境温度下頻繁充電的應用，適當的熱管理或操作策略將至關重要，因為低温充電仍然是一個明顯的弱點。」
研究人員還意外地發現某些陰極區域的銅含量高且分佈不均。Schütte 説：「這引發了有關其在性能和老化中角色的有趣問題。未來的鈉離子技術若無鎳和銅，同時實現競爭力的能量密度，將會非常令人興奮。」由於鈉的豐富性和廣泛可獲得性，使其用作電池材料能夠降低製造商的原材料成本，並減少長期供應鏈風險。鈉離子電池在低温下也能有效地承受負載，這使其成為固定電力儲存和寒冷氣候中的移動應用的理想選擇。
根據《Cell Reports Physical Science》期刊發表的研究，研究人員報告了對 Hina Battery 最商業化鈉離子電池技術的屍檢分析和電化學測試。該技術採用無接頭雙鋁架構以及新穎的陰極成分 NaCu1/9Ni2/9Fe1/3Mn1/3O2。研究人員揭示，這種陰極在個別顆粒內具有銅與其他過渡金屬（鎳、鐵和錳）之間的獨特空間分離。通過對計算機斷層掃描數據的阿基米德螺旋分析，我們估算出總陰極長度的偏差為 2%，無需額外的圖像優化。
研究人員指出：「該電池的性能和生產質量可與最先進的鋰離子電池相媲美：120 顆電池的阻抗變化為 5.3%，在 4C（25°C）下容量保持在 100％ 以上，在 −20°C 下可用放電能量超過 80％，不過在充電過程中該值降至 56％。」
項目 規格 電池容量 未提供 充電效率 低温下超過 80% 阻抗變化 5.3% 工作温度範圍 −20 °C 至 45 °C
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