鈉硫電池
通常情況下,鈉硫電池由正極、負(fù)極、電解質(zhì)、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(zhì)組成,負(fù)極的活性物質(zhì)為熔融金屬鈉,正極活性物質(zhì)為液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽。
鈉硫電池(NaS)作為一種新型化學(xué)電源,自問世以來已有了很大發(fā)展。鈉硫電池體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、效率高,在電力儲(chǔ)能中廣泛應(yīng)用于削峰填谷、應(yīng)急電源、風(fēng)力發(fā)電等儲(chǔ)能方面。
鈉硫電池作用
鈉與硫就會(huì)通過化學(xué)反應(yīng),將電能儲(chǔ)存起來,當(dāng)電網(wǎng)需要更多電能時(shí),它又會(huì)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,釋放出去,鈉硫電池的“蓄洪”性能非常優(yōu)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(wěn)定的功率釋放到電網(wǎng)中——這對(duì)于大型城市電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行尤其有用。
從功率提供能力、能量效率、安裝成本、額定功率放電能力、安裝場(chǎng)地要求、維護(hù)要求等多因素綜合考慮,鈉硫電池的總體特性最適合大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用。
鈉硫電池用于儲(chǔ)能具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在原材料和制備成本低、能量和功率密度大、效率高、不受場(chǎng)地限制、維護(hù)方便等方面。鈉硫電池有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):一個(gè)是比能量高。其理論比能量為760Wh/Kg,實(shí)際已大于150Wh/Kg,是鉛酸電池的3-4倍。另一個(gè)是可大電流、高功率放電,瞬時(shí)可放出其3倍的固有能量;再一個(gè)是充放電效率高。
鈉硫電池的缺點(diǎn)則是其工作溫度在300-350℃之間,所以,電池工作時(shí)需要加熱保溫。目前的解決辦法是采用高性能的真空絕熱保溫技術(shù)。由于鈉硫電池具有高能電池的一系列誘人特點(diǎn),所以很多國(guó)家起初就想將其發(fā)展成電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池,也曾取得了一些成果,但是鈉硫電池在移動(dòng)場(chǎng)合下使用條件比較苛刻,受空間及安全性方面的局限而停滯。
鋰電池
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
鋰電池的用途
鋰電池用途很廣泛,且貼近生活。容量型鋰電池用途:太陽能路燈、UPS后備電源、移動(dòng)電源、筆記本手機(jī)電池、照明系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、金融設(shè)備。智能家居等。
動(dòng)力鋰電池用途:電動(dòng)車、助力車、電動(dòng)工具、電子煙、航模等。
鈉硫電池和鋰電池區(qū)別
1、電池內(nèi)部電荷載體的不同,鋰電池是通過鋰離子在正負(fù)極之間移動(dòng)、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)充放電的,而鈉離子電池則是由鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移的,其實(shí)二者的工作原理是相同的。
2、兩者離子半徑不同,這半徑差別導(dǎo)致鈉離子電池的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及鋰離子電池;鋰離子的負(fù)極可以使石墨,但是鈉離子幾乎不能再石墨中脫嵌/嵌入,容量很?。黄渌疾牧辖?jīng)過處理最多可以達(dá)到差不多300多毫安時(shí);離子在正極中的容量很小,只有一百多毫安時(shí);鈉離子在正負(fù)極中嵌入/脫嵌阻力很大,源于半徑大;可逆性差,不可逆容量損失大。
總結(jié):以上就是鋰電池和鈉電池的主要區(qū)別。鋰硫電池是極具應(yīng)用前景的下一代高比能金屬鋰二次電池,其理論能量比高出現(xiàn)有鋰離子電池4至5倍。與鋰電池相比,鈉電池的優(yōu)勢(shì)在于其成本較低,應(yīng)用主要面向大規(guī)模固定式儲(chǔ)能。高比能鈉二次電池的開發(fā),可以與鋰二次電池實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同推動(dòng)能源交通業(yè)的發(fā)展。