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二次電池因可以實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)化，在新一輪能源變革中備受關(guān)注。其中，鋰離子電池固然已成為占據(jù)全球電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模市場(chǎng)份額的“絕對(duì)一哥”，但因其資源的稀缺性和較高昂成本，科學(xué)家們?cè)噲D尋找新的補(bǔ)充。

中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員、中科海鈉創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)胡勇勝將目光轉(zhuǎn)向了與鋰離子電池性能相似的鈉離子電池。18日，他對(duì)記者表示，鋰、鈉同為堿金屬元素，相似的外層電子結(jié)構(gòu)使得它們具有相近的電化學(xué)特性。同時(shí)，鈉資源在地球上的儲(chǔ)量十分豐富且成本更低，這無疑讓鈉離子電池成為最具希望的大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。

2020年11月，由胡勇勝主導(dǎo)撰寫、中國(guó)科學(xué)院物理研究所副研究員陸雅翔、法國(guó)波爾多大學(xué)教授Claude Delmas、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)教授Marnix Wagemaker等人參與研究的相關(guān)成果，獲得頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《Science》在線發(fā)表。這項(xiàng)研究提出一種預(yù)測(cè)鈉離子層狀氧化物構(gòu)型的方法，并在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)其有效性，將為設(shè)計(jì)制備低成本、高性能鈉離子電池層狀氧化物正極材料提供理論指導(dǎo)。

胡勇勝解釋說，過去幾年里，中科院物理研究所和中科海鈉團(tuán)隊(duì)就鈉離子層狀氧化物兩種構(gòu)型形成的影響因素展開了大量實(shí)驗(yàn)研究，并積極探索其在鈉離子電池應(yīng)用中的場(chǎng)景落地。最新研究揭示了長(zhǎng)期以來困擾鈉離子電池制備時(shí)關(guān)于層狀氧化物中O3與P2型結(jié)構(gòu)形成之謎，有助于在生產(chǎn)過程中提前預(yù)判材料構(gòu)型，并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)制備能精準(zhǔn)適配應(yīng)用場(chǎng)景的最優(yōu)的鈉離子電池材料，這將極大優(yōu)化鈉離子電池制造流程，并進(jìn)一步提高效率、降低成本。

胡勇勝透露，目前中科海鈉已擁有數(shù)十項(xiàng)鈉離子電池材料組成、結(jié)構(gòu)、制造和應(yīng)用的核心專利，并在電動(dòng)自行車、低速電動(dòng)車、園區(qū)/景區(qū)觀光車、家庭儲(chǔ)能柜和儲(chǔ)能電站實(shí)現(xiàn)了示范應(yīng)用。

有媒體近期實(shí)地采訪時(shí)發(fā)現(xiàn)，中科院物理研究所研發(fā)的鈉離子電池已經(jīng)開啟了商業(yè)化之路。相同的儲(chǔ)電量，鈉離子電池相比鉛酸電池不僅體積小，而且重量減輕，同樣體積鈉離子電池的重量不到鉛酸電池的30%。在一款低速電動(dòng)觀光車上，空間相同但儲(chǔ)存電量增加了60%。

中國(guó)工程院院士陳立泉在受訪時(shí)表示，安全性和成本仍然是動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池等技術(shù)攻關(guān)的核心要求。

值得一提的是，胡勇勝與合作者共同完成的關(guān)于鈉離子電池的研究成果已入選“2020年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”候選成果。

原標(biāo)題：中科院物理所科學(xué)家研發(fā)鈉離子電池實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用