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可再生能源转型需要储能技术来实现电网平衡和运输。锂离子电池已被广泛用于这些应用，但由于地缘政治紧张局势导致的供应风险促使人们寻找不太依赖关键原材料的替代化学方法。由于钠的相对丰富及其制造工艺与锂离子电池相似，钠离子电池作为有前途的后锂化学技术而备受关注。这项工作估算了通过多物理场建模优化的用于能源或电力应用的电池生产钠离子电池组的成本。这项研究复制了 COMSOL Multiphysics® 文献中袋式钠离子电池的多物理场模型。该模型确定了在 0.1C 至 10C 放电率下电池中使用的最佳活性材料，以最大化能量密度。然后使用阿贡国家实验室的电池性能和成本 (BatPaC) 模型确定由优化电池生产的电池组的成本，该模型考虑了材料和制造成本。优化结果表明，能量电池具有更厚的电极和更低的孔隙率（0.1C 时阳极厚度为 217 μm，孔隙率 0.11，阴极厚度为 237 μm，孔隙率 0.10），从而使单位质量的活性物质含量最大化。动力电池具有更薄的电极和更大的孔隙率，以最大限度地降低电阻（10C 时阳极厚度为 58 μm，孔隙率 0.32，阴极厚度为 63 μm，孔隙率 0.31），从而减少大电流下的能量损失。此外，我们比较了钠离子电池能量应用和动力应用的计算生产成本，强调了影响价格的重要参数。该模型观察到，从能量电池过渡到动力电池时，每千瓦时总材料成本增加了 26.42%。该模型还可以通过考虑不同形式的具有不同阴极和阳极化学性质的钠离子电池及其在不同用例中的应用来完善。
能源与电力用钠离子电池组成本分析……
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