納米硅蓄電池
鈉-硫蓄電池(sodium-sulfurbattery)是一種使用固體電解質的高能蓄電池。其負極活性物質為熔融鈉,正極活性物質為熔融硫及多髓化鈉,固體電解質為β-氧化鋁。β-氧化鋁是Al2O3和Na2O的化合物,對鈉離子表現出高導電性,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
中心鈉負極設計的管式鈉硫電池結構。電池以金屬鈉(Na)和單質硫(S)與碳(C)的復合物分別用作陽極和陰極的活性物質,Beta氧化鋁(Beta?Al2O3)陶瓷同時起隔膜和電解質的雙重作用。新裝配的鈉硫電池一般處于完全荷電的初始狀態。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%),正極由液態硫與液態的Na2S5.2形成非共溶液相,電池的電動勢約為2.076V;當放電至Na2S3出現時,電池的電動勢降至1.78V;當放電至Na2S2.7出現時,對應的電動勢降至1.74V,直至液相消失。
納米硅蓄電池的特點
1、理論能量密度高達760W·h/kg。實際比能量高,可有效減低儲能系統的體積和重量,適合于大容量、大功率設備的應用。
2、能量轉化效率高,其中直流端大于90%,交流端大于75%。
3、無電化學副反應,無自放電,使用壽命長,可達15a以上。
4、鈉硫電池的運行溫度被恒定在300~350℃,因此其使用條件不受外界環境溫度的限制,且系統的溫度穩定性好。
5、具有高的功率特性,經大電流及深度放電而不損壞電池;具有納秒級的瞬時速度(系統數毫秒以內),適合應用于各類備用和應急電站。
6、原材料資源豐富,價格低,無污染,適合規模化推廣應用。