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高比能室溫鈉硫電池商業化之路任重道遠

發布時間: 2014-06-03 11:05:12    來源: 中國科學報
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[摘要]由中科院化學所研究員郭玉國領銜的團隊在新型高比能室溫鈉硫電池研究方面取得重要進展。相關成果近期發表在《先進材料》雜志的封底上。

  名詞解釋

  二次電池,又稱蓄電池、可充電電池,泛指所有在電量用完之后可以被再次充電、進而反復使用的化學電源的總稱。

  盡管二次電池的種類繁多,但基本構成均類似,即所有電池均由正極、負極和電解液三部分構成。根據組成部分不同,目前已商品化和正處于實驗室研制階段的二次電池包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰二次電池(包括鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池和鋰聚合物電池等)、鈉二次電池(包括鈉離子電池、鈉硫電池等)和燃料電池等。

  金屬二次電池具有很高的理論比能量,因而在電動汽車、智能電網和分布式儲能電站等新興儲能領域極具應用潛力。

  鋰二次電池的發展主要經歷了金屬鋰二次電池、搖椅式電池以及目前已商品化的鋰離子電池三個階段。與鉛酸電池、鎳鎘電池等傳統二次電池相比,鋰離子電池具有放電電壓高、比能量高、循環壽命好、綠色環保等顯著優點。

  與鋰相比,鈉在地殼中的元素豐度排名第六位,約占2.74%,因而儲量豐富,并且鈉的來源和分布廣泛,電化學性質與鋰相似,這一切都使得鈉成為鋰的有力替代物,可緩解人們對于鋰資源日趨增長的需求。

  與鋰電池相比,鈉電池的優勢在于其成本較低,應用主要面向大規模固定式儲能。高比能鈉二次電池的開發,可以與鋰二次電池實現優勢互補,共同推動能源交通業的發展。目前,在眾多鈉二次電池體系中,獲得廣泛關注的主要有兩類電池,即鈉離子電池和鈉硫電池。

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