中國粉體網訊 財聯社3月1日電，日本電氣硝子開發出了不使用稀有金屬的全固態電池。其機制是依靠鈉離子在電極之間移動來實現充放電，還將電解液換成不可燃的固態電解質，提高了安全性。日本電氣硝子正在加緊使有助于電池穩定供應的新技術實現實用化。
這里面有3個亮點值得關注：不使用稀有金屬、全固態電解質、鈉離子。
不使用稀有金屬
新能源汽車市場的火熱，帶動了動力電池需求量的快速攀升。而作為動力電池關鍵原材料的鎳、錳、鈷、鋰等資源自然大受追捧，價格也是水漲船高。
尤其對國內而言，受到新能源車需求的強烈帶動，動力電池原材料價格快速攀升，尤其是電池級碳酸鋰。其在2021年初時的價格僅為5萬元/噸，到2021年12月時，已上漲至27萬元/噸。2022年，截至到目前為止，電池級碳酸鋰均價已到46萬元/噸，上漲超9倍，而這距離2022年元旦時突破30萬元/噸還不足兩個月。
此外，電池級鈷、硫酸鎳的價格也有不同程度上漲。據基準礦物情報機構Benchmark Mineral Intelligence發布的數據顯示，2020年1月-2022年1月，電池級鈷、硫酸鎳的價格分別上漲了119%和55%。
稀有金屬電池材料的價格猛漲，帶動電池越來越貴，新能源汽車企業的產品利潤大幅降低，加上新能源汽車補貼退坡，造車不是請客吃飯，最終新能源車企們還是走上了漲價之路，而漲價的直接后果就是老百姓買單。
鈉離子電池
關于鈉離子電池的研究至少可以追溯到20世紀70年代，幾乎與鋰離子電池的研究同時起步。近些年在鋰資源緊張的情況下，鈉離子電池又重新闖入人們的視野。
從應用前景來看，鈉離子電池發展前景廣闊。和鋰電池相比，鈉離子電池具有原料資源豐富、成本低廉、環境友好、高低溫下性能表現好、安全性高等優勢。
在資源端，鈉的地下儲量排名第六，分布很廣泛，鹽湖和大海里都有鈉的存在，發展鈉離子電池可有效降低對鋰資源進口的依存度。
全固態電解質
1980年鋰電池之父美國科學家約翰·古迪納夫就提出了固態電池的概念，被認為是電池的終極形態。
與液態電解質相比，固態電解質優點較多。首先電池安全性得到極大提高，因為固態電解質機械強度高，且不會形成漏液，不會受到鋰枝晶的刺穿影響使得電池短路，極大地提高了電池的安全性；安全性提高的前提下，可以嘗試使用更大能量的正負極，比如負極材料可以直接使用金屬鋰，從而提升整個電芯的能量密度；另外固態電池無需電解液和隔膜，極大地簡化了電池結構，推動電池向輕量化邁進，是鋰電池的未來方向。
日本電氣硝子不使用稀有金屬的全固態鈉離子電池可以說是集萬千優勢于一身：
高安全性
電池材料完全由無機氧化物組成，因此在使用和制造過程中無需擔心起火或產生有毒物質。
出色的電池性能
（1）利用玻璃的軟化流動性，將正負極與固體電解質結合，提高離子電導率。
（2）固體電解質具有良好的循環特性。
（3）結構簡單，可通過開發高電位活性材料來制造高能量密度的電池。
資源豐富
使用資源豐富的鈉，與鋰和鈷相比，無需擔心供應問題。
日本電氣硝子創立于1949年，以其特殊玻璃產品聞名于世。
2017年，日本電氣硝子開始全固態鈉離子二次電池的研究。試制的正極采用晶化玻璃的全固態鈉離子蓄電池，在室溫下成功運行，規劃2025之前投入實際應用。
2018年，日本電氣硝子聯合產業技術綜合研究所、長岡技術科技大學等共同開發鈉離子二次電池。從硬幣型的電池發展成手掌大小的層壓電池。循環壽命500次，容量保持率為88%，達到消費產品級的使用水平，日本電氣硝子表示：“2025年大規模生產電動汽車使用的電池計劃進展順利�！�
2019年，日本電氣硝子全固態鈉電池相關論文《Pressureless all﹕olid﹕tate sodium﹊on battery consisting of sodium iron pyrophosphate glassヽeramic cathode and β″゛lumina solid electrolyte composite》發表于《Journal of the American Ceramic Society》上。
2021年，日本電氣硝子宣布開發出結晶化玻璃負極材料，利用于全固體鈉電池已成功驅動。該電池使用豐富的鈉和鐵資源作為材料，輸出電壓為3V，具有與鋰離子二次電池相媲美的高實用性。
資料來源：
財聯社、WIND、中國粉體網、上海有色、日經中文網、人民網、日本電氣硝子官網
（中國粉體網編輯整理/長安）
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