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鋰離子電池(以下簡稱鋰電池)在生活中的應用已不可或缺，但鋰電池對稀缺金屬的依賴、安全性以及價格居高不下等議題，使鋰電池技術發展上產生許多的瓶頸，也因此在發展中出現許多不同解決或替代技術。其中，鈉離子電池(以下簡稱鈉電池)在近年來也逐漸受到重視，無論在工作原理上、材料應用、電芯設計以及製程設備上皆可沿用現有鋰電池系統，具備能快速轉換且規模化量產的可能性。在成本表現上，鈉電池正極材料體系不需依靠貴金屬且鈉礦資源豐富，以及大部分材料與鋰電池有高度共通性，能達到降低每度電的生產成本。雖然鈉電池能量密度低，但在重視成本，不追求能量密度表現的應用領域上，仍具有相當大的發展潛力。本篇將介紹鈉電池相關材料技術以及目前投入廠商的現今發展狀況。

【內容大綱】

• 一、鈉電池在安全性與成本皆具有較大優勢
• 二、鈉電池正極材料技術發展現況
  • (一)過渡金屬氧化物
  • (二)陰離子化合物
  • (三)普魯士藍類化合物
• 三、鈉電池負極材料技術發展現況
  • (一)軟碳在鈉電池系統中的應用情況
  • (二)硬碳在鈉電池系統中的應用情況
  • (三)鈉金屬負極應用可行性
• 四、市場上已開發鈉電池廠商發展狀態
  • (一)CATL鈉電池產品將朝向200Wh/kg開發，並提出鋰電池與鈉電池的混合系統應用方案
  • (二)中科海鈉已具備1GWh量產規模，且已有儲能、電動自行車等 示範應用實績
  • (三)Faradion已於澳洲建置儲能用鈉電池示範案例，也將持續擴展 應用領域
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【圖表大綱】

• 圖1、鈉電池電芯內部工作原理
• 圖2、鋰離子與鈉離子基本特性圖
• 表1、鋰電池與鈉電池基本性能比較表
• 圖3、鈉電池與磷酸鋰鐵電池成本比較圖
• 表2、鋰電池與鈉電池材料與製程應用整理表
• 圖4、普魯士藍晶格(a)無空格缺陷(b)具空格缺陷示意圖
• 表3、鈉電池正極材料優/劣勢比較表
• 表4、鈉電池碳系負極材料比較表
• 圖5、鈉電池負極材料放電測試結果圖
• 圖6、CATL鈉電池與鋰電池混合用動力電池設計概念圖
• 圖7、中科海鈉鈉電池產品規格圖
• 圖8、Faradion(a)鈉電池產品示意圖(b)30oC循環壽命測試結果
• 表5、鈉電池開發廠商產品現況整理表