近日，油气及新能源安全团队（ONES）在钠离子电池热失控安全评估方面取得重要进展，相关研究成果《钠离子电池多尺度热失控分析与锂离子电池对比安全评估》（Multi-scale thermal runaway analysis of sodium-ion batteries and comparative safety assessment with lithium-ion batteries）发表在《Composites Part B》。该期刊是复合材料领域的国际知名期刊，目前影响因子为12.7（SCI一区Top）。第一作者为平平副教授，通讯作者为孔得朋教授，论文第二作者为2023级硕士学生任宪通，中国石油大学（华东）为第一署名单位和通讯单位，该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发项目的资助支持。
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在储能系统中，锂离子电池性能优异、能量密度高，已被广泛应用于便携式电子设备和电动汽车。而近些年来，由于锂资源的短缺问题，钠离子电池因原材料丰富，成本效益高、低温性能优越等优点，在大规模应用上展现出比锂离子电池更大的优势。然而，人们对钠离子电池安全性的认识仍然存在差距。然而，现有关于钠离子电池安全性研究主要局限于热失控机理，缺少对于钠离子电池多尺度的研究，包括诱发自热的具体热反应、热量和气体产生的详细过程、电池排气产生的压力效应等，这些都决定钠离子电池热失控的严重性和可能性。因此，全方位研究新型钠离子电池的热失控危险性对于电池热管理和燃爆事故预防显得尤为重要。
整体思路框架
本文通过全面、多层次的比较，系统地研究了商用钠离子电池的危险性。这项研究首先分析了具有不同正极材料的电池在热失控前后的本质安全性能。通过整合多维分析结果，并考虑钠离子热失控的特征温度、时间、排气压力和气体成分等参数，我们提出了一种综合评估方法，用于分析电池热失控的可能性和严重性。结果表明，钠离子电池的热危害的可能性和严重性以及燃爆的直接危险程度均介于磷酸铁锂电池和三元锂电池之间，但异常起始放热温度较低。本文提供了一个不局限于任何特定化学材料的多参数、多尺度安全评估框架。基于本研究的结果，未来的研究可以从材料设计和安全保护协同优化的角度开展。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112532
