氧化鎂在鈉硫電池中的使用
一、鈉硫電池概述
鈉硫電池是一種以金屬鈉為負(fù)極、硫?yàn)檎龢O、氧化鋁陶瓷為電解質(zhì)隔膜的二次電池，在一定的工作溫度下，鈉離子透過電解質(zhì)隔膜與硫之間發(fā)生的可逆反應(yīng)，形成能量的釋放和儲存。在實(shí)用儲能系統(tǒng)中，鈉硫電池的比能量要顯著高于其它種類的電池，包括預(yù)期使用壽命，一般鈉硫電池壽命15年，其它電池在3-10年左右。
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二、鈉硫電池的應(yīng)用
鈉硫電池已經(jīng)成功用于削峰填谷、應(yīng)急電源、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的穩(wěn)定輸出以及提高電力質(zhì)量等方面，在國外已經(jīng)有上百座鈉硫電池儲能電站在運(yùn)行，是各種先進(jìn)二次電池中最為成熟和最具潛力的一種。
鈉硫電池的運(yùn)行溫度在300～350℃之間，如果陶瓷電介質(zhì)一旦破損形成短路，高溫的液態(tài)鈉和硫就會直接接觸，發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)，產(chǎn)生2000℃的高溫，相當(dāng)危險(xiǎn)，所以民用還存在不少技術(shù)問題。
三、氧化鎂在鈉硫電池中的使用
氧化鎂是一種微粒材料，外觀白色粉末、純度高，比表面積大，經(jīng)常被用于電池的生產(chǎn)中。氧化鎂具有明顯的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)，電極內(nèi)沒有氣體、表面再生較容易、氫與氧過電位小、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。
鈉硫電池將氧化鎂作為導(dǎo)電摻雜劑，通過固相反應(yīng)生成摻鎂鋰鐵錳磷酸鹽，并進(jìn)一步制成納米結(jié)構(gòu)的正極材料，具有高性能、安全、低價(jià)的優(yōu)勢，適用于液體與膠體鋰離子電池、中小型聚合物，特別是適合大功率的動力電池。
四、鈉硫電池的前景
鈉硫電池在儲能方面具有明顯優(yōu)勢，一旦實(shí)現(xiàn)商業(yè)化其應(yīng)用規(guī)模將會迅速擴(kuò)大。我國對鈉硫電池行業(yè)發(fā)展日益重視，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)的金屬納硫基儲能電池研究，金屬鈉硫基儲能電池被列入，這將推動我國鈉硫電池技術(shù)研究進(jìn)一步深入，加快其技術(shù)瓶頸突破速度，為其商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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