执着“钠”十年 钠离子电池迎来“拂晓”(2)

连年来，国际规模纷纷加码钠离子电池研发。2020年，美国能源部明晰将钠离子电池作为储能电池的成长体系；欧盟储能打算“电池2030”项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位。

实际上，在胡勇胜团队开展钠离子电池研究时，固然钠离子电池不是热门规模，但已有其他团队在研究，但胡勇胜给本身定了“做科研就要做用得上的研究，做用户最需要的钠离子电池”的方针。

“我们要做老黎民能买得起的低本钱、高安详的电池。”为此，低落电池正负极质料本钱成为胡勇胜团队首先思考的重要课题。实际上，今朝锂离子电池常用的活性元素是Ni和Co，但本钱较高，可否找到又有活性本钱又低的元素替代呢？通过不绝的研究，胡勇胜团队惊喜地发明Cu在钠离子电池中不单具有活性，并且本钱只有Co的1/4和Ni的1/2，正是替代Ni和Co的“完美”元素，颠末多年的摸索，胡勇胜团队最终乐成研制出Cu基钠离子层状氧化物正级质料。

挑战接踵而至，可否低落钠离子电池负极质料本钱呢？“其时，石墨作为成熟的锂离子电池负极质料却险些不具备储钠本领；无定形硬碳是浩瀚研究的核心，但价值较高。通过对碳源前驱体举办调研，我们发明无烟煤的本钱平均1800元/吨，假如用无烟煤制备无定形碳负极质料将有利于大幅低落电池本钱。基于这样的思量，我们当即开始尝试，最终研制出了无烟煤基钠离子电池负极质料。”胡勇胜回想道。

在团队成员、中科院物理所副研究员陆雅翔看来，乐成低落钠离子电池本钱的要害在于敢于另辟门路、斗胆创新。“在其时，海表里对钠离子电池的研究主要会合于警惕锂离子电池的研发思路，所以迟迟没有打破性的希望，我们没有跟从各人的脚步，而是另辟门路，斗胆实验，挑战别人忽视的、认为不行能的阶梯。”

在攻陷钠离子电池正负极质料本钱问题后，胡勇胜团队继承深入挖掘钠离子电池的其他优势，发明钠离子电池不只拥有更好的安详性，在碰着零下40度的低温时，钠离子电池汽车还能释放80%的电量，比锂离子电池汽车越发“耐寒”。“另外，钠离子电池汽车充电速度更快，仅需20分钟，接下来将挑战10分钟的充电速度。”胡勇胜汇报记者。

对付电池制备而言，成立完整的出产线不只重要并且投资庞大，值得一提的是，钠离子电池可以直接利用锂离子电池的出产线，无需重建。“不久前，我们利用锂离子电池出产线出产了8万支钠离子电池。正因为可以直接利用锂离子电池的出产线，钠离子电池市场化的速度将更快，可以站在前人的‘肩膀’上，我们也无比谢谢。“胡勇胜暗示。

今朝，胡勇胜团队在钠离子电池正负极质料、电解液等要害质料体系和电芯制造、装配工艺等工程技能上都已具备完全自主研发本领，产物焦点专利已得到中国、美国、欧盟等多个国度和地域的授权。

中科院物理所和中科海钠设计制造的全球首座百千瓦时钠离子电池储能电站 胡勇胜供图

面前有财富 脚下有科研

实际上，胡勇胜与物理所的缘分已有20年。2001年，胡勇胜便来到物理所攻读博士学位，师从陈立泉院士，也正是这一份师生谊改变了胡勇胜将来的职业生涯。

博士结业后，胡勇胜先后到德国和美国学习，就在完成学业之时，陈立泉接洽胡勇胜，但愿他能回到物理所事情。