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钠-硫电池

物理化学35 阅读

熔融金属钠和硫分别作负极和正极的活性物质、β-氧化铝和β’-氧化铝(Na2O·XAl2O3, X= 5~11)为电解质的高温陶瓷电解质电池。电解质一般制成管状,兼作隔膜。电池结构见图。按电极配置的内、外位置有“中央硫”和“中央钠”两种构型。图示的为“中央钠”结构示意图。两者各有优缺点。 电池工作温度为300~37℃。电池反应可表示为钠-硫电池结构示意图XNa+YS放电→←充电NaxSY 电池放电时,钠原子在β-氧化铝界面被氧化成Na+,随后穿过电解质,在正极上与浸在石墨毡里的硫起反应,生成多硫化钠。电池开路电压2.0伏左右,理论比能量为758瓦时/公斤。电池放电电压平稳,原材料来源丰富、价廉。 80年代,该电池发展很快。实验室单体电池的循环寿命可达1000~2000周,电池组寿命300周左右。单体电池的比能量为铅酸电池的4~6倍。目前仍在为改进和提高固体电解质的质量,研究耐高温腐蚀的材料,减少性能衰退等方面作进一步的努力。拟用该电池作电动车辆电源和电站的峰值负荷调平电源。

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