钠硫电池的优缺点有哪些

        新能源汽车近几年来快速发展,其核心部件动力电池可以说是决定了新能源汽车的命运,作为新能源车的最重要组成部分,电池成本占比逾30%。由于目前电池安全性、能量和功率密度、价格等因素尚未完善,出现了锂电池、燃料电池等各种技术路线,这里要说的是另一种电池:钠硫电池。

        钠硫电池是美国福特(Ford)公司于1967年首先发明公布的,至今才50年的历史。它是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。在一定的工作温度下,钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应,形成能量的释放和储存。

钠硫电池的主要特点

        钠硫电池具有许多特色之处:一个是比能量(即电池单位质量或单位体积所具有的有效电能量)高。其理论比能量为760Wh/Kg,实际已大于150Wh/Kg,是铅酸电池的3-4倍。如日本东京电力公司(TEPCO)和NGK公司合作开发钠硫电池作为储能电池,其应用目标瞄准电站负荷调平(即起削峰平谷作用,将夜晚多余的电存储在电池里,到白天用电高峰时再从电池中释放出来)、UPS应急电源及瞬间补偿电源等,并于2002年开始进入商品化实施阶段,已建成世界上最大规模(8MW)的储能钠硫电池装置,截止2005年10月统计,年产钠硫电池电池量已超过100MW,同时开始向海外输出。

        另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200-300mA/cm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。当然,事物总是一分为二的,钠硫电池也有不足之处,其工作温度在300-350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温。但采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题。

钠硫电池优缺点

        钠硫电池有几个优点:一个是比能量高。其理论比能量为760Wh/Kg,实际已大于150Wh/Kg,是铅酸电池的3-4倍。另一个是可大电流、高功率放电,瞬时可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。

        钠硫电池的缺点则是其工作温度在300-350℃之间,所以,电池工作时需要加热保温。目前的解决办法是采用高性能的真空绝热保温技术。

        由于钠硫电池具有高能电池的一系列诱人特点,所以很多国家起初就想将其发展成电动汽车的动力电池,也曾取得了一些成果,但是钠硫电池在移动场合下使用条件比较苛刻,受空间及安全性方面的局限而停滞。

        钠硫电池是把钠作为负极,硫作为正极,在电解质中来连接形成电池的。在一定的温度下,钠离子和硫可以在电解质中发生可逆反应,就可以对产生的能量进行释放或者储存。这样造成的电池,可以有效的延长电池的使用时间,而且不会对环境造成污染,钠硫电池只有在300度到350度之间才可以正常的工作,有时也会造成一些不便。

        钠和硫这两种化学物质会发生反应,然后产生电能的,钠硫电池本身会把电能进行储存,在用到的时候发挥它的作用。就比如电网,电网必须要使用钠硫电池,一些新能源用来发电太过不稳定,而钠硫电池的性能比起其它的相对稳定的多。即使电流发生一系列的状况,使功率一下子增加很多,钠硫电池也能承受的住。通过在大城市中,它们的电网必须使用钠硫电池,这样才能稳定的运行。

        钠硫电池是一种二次电池,可以反复使用,这是它的独特作用,这样制备这种的电池成本就会低一点,原材料也比较节省,这样就能起到节能的作用。可它的能量却完全不会受到任何影响,使用起来效率也特别高。还容易对钠硫电池进行维护修理。

        优点:钠硫电池产生的能量大,效率也高,省材料,能够使用的时间也很长,原材料的来源十分容易获得,而且制备工艺简单,重量也非常轻,使用起来更加方便。

        缺点:钠硫电池最大的缺点就是安全性比较差,由于原材料特别易燃,所以安全问题要特别注意。另外,在运用钠硫电池的时候还有一定的条件,需要外部进行加热加温,最好还要使用真空绝热的技术才能使用。钠硫电池还不是很适合移动。

        钠硫电池是新兴的化学能源电池,被世界上很多的科学家重视和研究。钠硫电池由于具有很高的能源电力,很多国家都把它用在电动车或者电动汽车上面。这一点可以充分的说明钠硫电池确实是很有价值。但由于电池自身的一些局限性,近几年钠硫电池被普遍的用于电站的储能方面,可以充分发挥它自身的优势,环保高能源,可能在不久会突破它的局限,让它更好的为我们服务。

source:http://www.juda.cn/news/67329.html

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