电池巨头探索锡在钠离子电池中的应用(2026.07.08)
全球头部电池制造商对锡基钠离子电池技术的关注持续升温。最新研究显示,比亚迪也开始在早期研究阶段探索先进含锡负极材料。
安徽师范大学研究人员与深圳比亚迪锂电池有限公司合作,开发出一种新型碳包覆异质结构材料,将硫化锌(ZnS)、二硫化锡(SnS₂)和氧化锡(SnO₂)结合在一起。该研究旨在解决钠离子电池面临的一项关键挑战:开发既能储存大量钠离子、又能保持长期循环稳定性的负极材料。
传统石墨在钠离子体系中的表现较差,而锡能够与钠形成合金,从而提供更高的理论容量。不过,充放电过程中出现的显著体积变化,可能导致电极随时间发生劣化。因此,全球研究人员正在探索新的方法,以在不牺牲高储能能力的前提下稳定锡基材料。
在这项最新研究中,团队设计了一种空心异质结构,将硫化锡、氧化锡与硫化锌结合,并包覆在导电碳壳之中。多种材料形成的界面被称为异质结,有助于改善电子传输和钠离子扩散;同时,空心碳包覆结构也为循环过程中的体积膨胀提供了缓冲空间。
该负极材料在100次循环后表现出612mAhg⁻¹的可逆容量;在1.0Ag⁻¹电流密度下循环400次后,仍保持471mAhg⁻¹;并且可在−10°C下继续运行,130次循环后仍保持247mAhg⁻¹。原位拉曼光谱和X射线衍射结果也证实,在反复充放电循环中,该材料的电化学反应具有高度可逆性。
尽管该材料仍处于实验室研究阶段,但此次合作值得关注,因为参与方包括比亚迪旗下子公司,而比亚迪是全球最大的电动汽车和电池制造商之一。在这一阶段已有产业方参与,或表明随着钠离子电池技术持续成熟,市场对替代负极材料的商业兴趣正在上升。
这并非首次有主要电池制造商与学术研究团队共同探索锡基钠离子电池负极。今年早些时候,ITA也曾重点介绍过宁德时代的相关研究。宁德时代同样是全球电池行业龙头企业之一,这进一步显示出产业界对先进含锡负极材料的兴趣仍在延续。
随着钠离子电池逐步接近商业化应用,大学与主要制造商之间的研究合作,可能在推动有前景的实验室材料转化为实用电池系统方面发挥越来越重要的作用。


