12月29日讯：

钠离子电池系列之四：

钠电电解液旧壶装新酒，多家产能规划，何时迎来规模出货

• 市场情况

目前市场电解液市场成熟度高，头部厂商集中度较高。目前钠电电解液制备和材料基本沿用锂电电解液套路。从制备工艺上来看，固相法作为市场主流制备六氟磷酸锂方法，方法成熟应用厂商较多，如从六氟磷酸锂切换到六氟磷酸钠，其产线切换速度快，基本无规模生产限制。相比液相法制备，市场可量产出货厂家少，且其目前在搭配电芯性能表现上弱于固态六氟磷酸钠。但是目前六氟磷酸钠产量较少，且市场各家产品纯度不同，价格从十几万元吧到几十万元不等。如若采用目前纯度最好的产品，钠盐采购成本将大大提升钠电电芯制作成本。从远期来看，六氟磷酸钠售价将逐渐向六氟磷酸锂靠弄，随着产业规模化其售价甚至会低于六氟磷酸锂。

图1：钠电电芯各材料占比情况（参考图）

• 电解液

电解液可以分为4大类，有机电解液、水系电解液、固态电解液、离子液体电解液。目前较为通用和主流的为有机电解液液。其中有机电解液主要分为碳酸脂类和醚类。我们了解到电解液的性能主要由离子导电率、热稳定性、化学稳定性等决定。因醚类物质其在高电压、高温环境下易溶解，故目前主要还是以碳酸脂类为主。

图2：电解液分类

2.1溶质

       目前钠盐主要可分为3类，含氟类、含硼类和其他类钠盐。其中含氟类钠盐常见有NaPF6、NaFSI、NaTFSI等；含硼类钠盐有NaBF4、NaBOB、NaDFOB等，其他钠盐主要有NaClO4。目前主流应用为NaPF6，其有着较高的电导率，较好的电化学稳定性和较好的例子迁移数。其次应用为NaFSI，最为目前应用前景最好的新型钠盐，其粘度小，动力学性能好，有利于提升钠离子电池能量密度，并且在大倍率充放电工况下容量保持率更高，循环寿命更长。此外，制造 NaFSI 所需原材料均来源广泛且价格低廉，并且氟元素用量会大幅降低，有望成为下一代钠电池溶质。NaClO4难于干燥且易制爆的特点限制了其应用。然而NaClO4具备低成本、高溶解度、在碳酸基溶剂中的高离子电导率以及可接受的负极稳定性。同时高氯酸盐是强氧化剂，容易与有机物质发生剧烈反应，NaClO4的安全性问题一定程度限制其在钠离子电池中使用。参照目前钠电池体系，未来有望用于普鲁士系列

图3：钠盐参数比对

2.1溶剂：目前碳酸酯为主流应用，可从锂电直接复用到钠电

       碳酸酯是钠离子电池最常见的酯类溶剂，按结构分为环状碳酸酯和链状碳酸酯，其中环状碳酸酯主要分为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，链状碳酸酯主要分为碳酸二甲酯(DMC) 、碳酸二乙酯(DEC) 、碳酸甲乙酯 (EMC) 等。

环状碳酸酯介电常数高、离子电导率高，能够在负极表面形成稳定的SEI膜，但其粘度较大。环状碳酸酯具有电化学窗口宽、介电常数大、化学稳定性好的优点，是钠离子电池中极具吸引力的有机溶剂。链状碳酸酯介电常数小，粘度比环状碳酸酯低，电化学稳定性更好，能够提高电解液低温性能。基于环状和链状两种材料属性，通常使用一种环状碳酸酯与一种或多种链状碳酸酯的混合液构成良好的溶剂体系。DMC、DEC 等通常不单独使用，常与 EC 或 PC 构成共溶剂体系

2.1添加剂

       延续锂电添加剂思路，产品纯度要求高。在锂电领域，市场上常用电解液添加剂如 VC、FEC 已经应用较为广泛，产品制取方法相对公开，但是产品纯度要求高，因为微量的杂质成分都可能影响到电池的性能。针对钠电池电解液添加剂，目前看 FEC 等材料仍具备良好的适配性

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