納米硅蓄電池
鈉-硫蓄電池(sodium-sulfurbattery)是一種使用固體電解質(zhì)的高能蓄電池。其負(fù)極活性物質(zhì)為熔融鈉,正極活性物質(zhì)為熔融硫及多髓化鈉,固體電解質(zhì)為β-氧化鋁。β-氧化鋁是Al2O3和Na2O的化合物,對(duì)鈉離子表現(xiàn)出高導(dǎo)電性,但硫卻不能通過。鈉硫器電池的工作溫度為250~350℃。
納米硅蓄電池原理
中心鈉負(fù)極設(shè)計(jì)的管式鈉硫電池結(jié)構(gòu)。電池以金屬鈉(Na)和單質(zhì)硫(S)與碳(C)的復(fù)合物分別用作陽極和陰極的活性物質(zhì),Beta氧化鋁(Beta?Al2O3)陶瓷同時(shí)起隔膜和電解質(zhì)的雙重作用。新裝配的鈉硫電池一般處于完全荷電的初始狀態(tài)。鈉硫電池在300℃工作溫度下,在放電的初始階段(硫含量為100%~78%),正極由液態(tài)硫與液態(tài)的Na2S5.2形成非共溶液相,電池的電動(dòng)勢(shì)約為2.076V;當(dāng)放電至Na2S3出現(xiàn)時(shí),電池的電動(dòng)勢(shì)降至1.78V;當(dāng)放電至Na2S2.7出現(xiàn)時(shí),對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)降至1.74V,直至液相消失。
納米硅蓄電池的特點(diǎn)
1、理論能量密度高達(dá)760W·h/kg。實(shí)際比能量高,可有效減低儲(chǔ)能系統(tǒng)的體積和重量,適合于大容量、大功率設(shè)備的應(yīng)用。
2、能量轉(zhuǎn)化效率高,其中直流端大于90%,交流端大于75%。
3、無電化學(xué)副反應(yīng),無自放電,使用壽命長(zhǎng),可達(dá)15a以上。
4、鈉硫電池的運(yùn)行溫度被恒定在300~350℃,因此其使用條件不受外界環(huán)境溫度的限制,且系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定性好。
5、具有高的功率特性,經(jīng)大電流及深度放電而不損壞電池;具有納秒級(jí)的瞬時(shí)速度(系統(tǒng)數(shù)毫秒以內(nèi)),適合應(yīng)用于各類備用和應(yīng)急電站。
6、原材料資源豐富,價(jià)格低,無污染,適合規(guī)?;茝V應(yīng)用。