1、鈉硫電池基本原理

通常情況下，鈉硫電池由正極、負極、電解質、隔膜和外殼組成，與一般二次電池（鉛酸電池、鎳鎘電池等）不同，鈉硫電池是由熔融電極和固體電解質組成，負極的活性物質為熔融金屬鈉，正極活性物質為液態硫和多硫化鈉熔鹽。

固體電解質兼隔膜由工作溫度在300～350度。在工作溫度下，鈉離子（）透過電解質隔膜與S之間發生可逆反應，形成能量的釋放和儲存。

鈉硫電池在放電過程是中，電子通過外電路由陽極（負極0到陰極(正極)，而則通過固體電解質與一結合形成多硫化鈉產物，在充電時電極反應與放電相反。鈉與硫之間的反應劇烈，因此兩種反應物之間必須用固體電解質隔開，同時固體電解質又必須是鈉離子導體。

目前所用電解質材料為，只有溫度在300攝氏度以上時，才具有良的導電性。因此，為了保證鈉硫電池的正常運行，鈉硫電池的運行溫度應保持在300～350攝氏度，這個運行溫度使鈉硫電池作為車載動力電池安全性降低，使電解質破損，從而造成安全性問題。

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2、鈉硫電池的優缺點

隨著近年來新能源汽車的快速發展，其核心部件——動力電池，可以說決定了新能源汽車的命運。作為新能源汽車最重要的部件，電池的成本占到30%以上。目前由于電池安全、能量和功率密度、價格等因素的不完善。，出現了鋰電池、燃料電池等各種技術路線。這里提到另一種電池:鈉硫電池。

鈉硫電池最早由福特公司于1967年發明并發表，至今只有50年的歷史。它是以金屬鈉為負極，硫磺為正極，陶瓷管為電解質膜的二次電池。在一定的工作溫度下，鈉離子可以通過電解質膜與硫的可逆反應，形成能量的釋放和儲存。

鈉硫電池的優缺點

鈉電池的主要特性

鈉硫電池有很多特點:一是比能量(即單位質量或單位體積電池的有效電能)較高。它的理論比能量是760Wh/Kg，實際是150Wh/Kg以上，是鉛酸電池的3-4倍。例如，日本東京電力公司(TEPCO)和NGK公司聯合開發了鈉硫電池作為儲能電池，其應用目標針對電站負荷均衡(即起到調峰作用，夜間將多余的電儲存在電池中，白天用電高峰時再從電池中釋放出來)、UPS應急電源和瞬時補償電源等。，并于2002年開始進入商業化實施階段，建成了世界上最大的(8MW)儲能鈉硫電池裝置。

另一個可以大電流大功率放電。一般放電電流密度可達200-300mA/cm2，其固有能量可瞬間釋放三次。另一個是高充放電效率。由于使用固體電解質，沒有通常使用液體電解質的二次電池的自放電和副反應，充放電電流效率幾乎100%。當然，事物總是一分為二的，鈉硫電池也有缺點。它們的工作溫度為300-350℃。因此，電池在工作時需要一定的加熱和保溫。而采用高性能真空絕熱技術可以有效解決這一問題。

鈉硫電池的優缺點

鈉硫電池的優缺點

鈉硫電池有幾個優點:一是比能量高。它的理論比能量是760Wh/Kg，實際是150Wh/Kg以上，是鉛酸電池的3-4倍。另一個是可以大電流大功率放電，可以瞬間釋放3倍的固有能量；另一個是高充放電效率。

鈉電池的缺點是工作溫度在300-350℃之間，工作時電池需要加熱保溫。目前解決的辦法是采用高性能的真空絕熱技術。

由于鈉硫電池具有高能電池的一系列吸引人的特性，許多國家最初都想將其發展成為電動汽車的動力電池，并取得了一些成果。但是鈉硫電池在移動場合的使用條件比較苛刻，受空間和安全的限制而停滯不前。

鈉電池是在電解液中以鈉為負極，硫為正極連接而成。在一定溫度下，鈉離子和硫在電解液中可以發生可逆反應，產生的能量可以釋放或儲存。這種電池能有效延長電池的使用壽命，而且不會污染環境。鈉硫電池只能在300~350℃下正常工作，有時會造成一些不便。

鈉和硫這兩種化學物質會發生反應，然后產生電能。鈉硫電池本身會儲存電能，在使用時發揮作用。例如，電網必須使用鈉硫電池。有些新能源太不穩定不能發電，鈉硫電池的性能比其他的穩定很多。即使出現一系列電流狀況，功率一下子增加很多，鈉硫電池也能承受。在大城市，他們的電網必須使用鈉硫電池，這樣才能穩定運行。

鈉硫電池是一種二次電池，可以重復使用。這是它的獨特功能。這樣制備這種電池的成本會更低，原材料也會節省，這樣就能起到節能的作用。但是它的能量一點也不會受影響，而且使用效率特別高。鈉硫電池的維護和維修也很容易。

優點:鈉硫電池能量大，效率高，節省材料，壽命長，原料易得，制備工藝簡單，重量輕，使用更方便。

缺點:鈉硫電池最大的缺點是安全性差。因為原料特別易燃，所以要特別注意安全問題。另外，使用鈉硫電池有一定的條件，需要外部加熱，最好使用真空保溫技術。鈉硫電池不太適合移動。

鈉電池是一種新型化學能源電池，受到世界各國科學家的重視和研究。鈉電池因其能量和功率高，在很多國家被用于電動車或電動汽車。這充分說明鈉硫電池真的很有價值。但由于電池本身的一些局限性，近年來鈉硫電池在電廠儲能中得到了廣泛的應用，可以充分發揮其自身的優勢，環保、高能，在不久的將來可能會突破其局限性，從而更好地為我們服務。

3、鈉硫電池主要作用

鈉與硫就會通過化學反應，將電能儲存起來，當電網需要更多電能時，它又會將化學能轉化成電能，釋放出去，鈉硫電池的“蓄洪”性能非常優異，即使輸入的電流突然超過額定功率5-10倍，它也能泰然承受，再以穩定的功率釋放到電網中——這對于大型城市電網的平穩運行尤其有用。

太陽能、風能等新能源雖然潔凈，但發電功率很不穩定。這會給整個電網帶來不期而至的“洪峰”。儲能電站會將這些“綠電”先照單全收，再根據電網需求輸出。

鈉硫電池是以Na-beta-氧化鋁（AL2O3）為電解質和隔膜，并分別以金屬鈉和多硫化鈉為負極和正極的二次電池。鈉硫電池用于儲能具有獨到的優勢，主要體現在原材料和制備成本低、能量和功率密度大、效率高、不受場地限制、維護方便等方面。

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4、鈉硫電池和鈉離子電池區別

鈉硫電池是鈉離子電池的一種，鈉離子電池包括采用固體電解質的鈉硫電池、鈉-氯化鎳電池，以及采用液態電解質的低溫鈉電池。鈉硫電池主要生產和研發單位包括日本NGK公司、上海電氣上海電力上海硅酸鹽所組成的合資公司上海電氣鈉硫儲能技術公司、東方電氣集團公司、韓國浦項鋼鐵等；鈉-氯化鎳電池研發和生產單位包括FZ-Sonick公司（前身MES-DEA公司）、通用電氣公司、東方電氣集團公司、美國西北太平洋實驗室等；低溫鈉電池目前處于研發階段，日本住友、美國多個實驗室、中國中科院等單位有涉及。鈉電池在原材料方面有成本優勢，受環境影響因素小，適合于規模化儲能，是美國日本等國熱衷開發的儲能技術，但技術門檻較高，安全性設計、工藝、設備等方面都比較專業，掌握相關技術的公司和人才為數不多

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