中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鈉硫電池以液態(tài)硫、多硫化鈉熔鹽為正極材料，以Na－beta－Al2O3為固態(tài)電解質(zhì)。從電極材料、電解質(zhì)來看，鈉硫電池與鉛酸電池等其他儲(chǔ)能電池相比存在明顯差異。
鈉硫電池，是一種以金屬鈉為負(fù)極、以硫化物為正極的二次電池。鈉硫電池具有能量密度高、容量大、放電效率高、可高功率放電、原料來源廣、循環(huán)壽命長(zhǎng)、可通過模塊串聯(lián)、體積小、重量輕、無污染、成本較低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。鈉硫電池在大規(guī)模儲(chǔ)能方面具有廣闊應(yīng)用前景。
鈉硫電池以熔融金屬鈉為負(fù)極材料，與鋰硫電池負(fù)極相比，金屬鈉價(jià)格低于金屬鋰，并且全球鋰資源儲(chǔ)量有限，隨著二次電池需求不斷上升，現(xiàn)有鋰資源難以支撐，而全球鈉資源儲(chǔ)量豐富。鈉硫電池以液態(tài)硫、多硫化鈉熔鹽為正極材料，以Na－beta－Al2O3為固態(tài)電解質(zhì)。從電極材料、電解質(zhì)來看，鈉硫電池與鉛酸電池等其他儲(chǔ)能電池相比存在明顯差異。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2021－2025年鈉硫電池行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示，城市用電存在高峰期與低谷期，將低谷期電量?jī)?chǔ)存起來在高峰期進(jìn)行釋放，是穩(wěn)定電力供給的重要手段；太陽(yáng)能、風(fēng)能供應(yīng)存在間歇性，光電、風(fēng)電等新能源發(fā)電具有不穩(wěn)定性，電能存儲(chǔ)是穩(wěn)定電力輸出的重要方法。鈉硫電池可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行存儲(chǔ)，需要時(shí)再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行釋放，蓄電能力強(qiáng)，在電力系統(tǒng)負(fù)荷平定、可再生能源儲(chǔ)能方面具有重要作用，除此之外，其還可應(yīng)用在應(yīng)急電源領(lǐng)域。
鈉硫電池需要在300－350℃條件下工作，需要外部加溫以及真空絕熱技術(shù)，因此其移動(dòng)性能較差，縮小了其應(yīng)用范圍。一直以來，鈉硫電池的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在儲(chǔ)能方面，在電動(dòng)汽車、移動(dòng)終端等方面不具有優(yōu)越性。2019年，澳大利亞伍倫貢大學(xué)研究人員通過在摻雜氮的多孔碳納米管中植入硫化鎳納米晶體技術(shù)制成了一種納米材料，可充當(dāng)室溫鈉硫電池的陰極。這將推動(dòng)鈉硫電池在室溫條件下應(yīng)用，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
在海外，日本鈉硫電池研究與應(yīng)用處于領(lǐng)先地位，日本NGK公司生產(chǎn)的鈉硫電池已經(jīng)應(yīng)用于城市電網(wǎng)儲(chǔ)能中，其部署在阿聯(lián)酋首都阿布扎比的規(guī)模為108MW／648MW的鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)開通運(yùn)營(yíng)。我國(guó)在“十一五”期間，中科院上海硅酸鹽研究所與上海電力公司合作，取得了鈉硫電池關(guān)鍵技術(shù)和示范應(yīng)用的突破，之后研究及試驗(yàn)不斷深入，但在關(guān)鍵技術(shù)方面與日本相比仍存在差距。
新思界行業(yè)分析人士表示，鈉硫電池在儲(chǔ)能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，一旦實(shí)現(xiàn)商業(yè)化其應(yīng)用規(guī)模將會(huì)迅速擴(kuò)大，我國(guó)對(duì)行業(yè)發(fā)展日益重視?！笆奈濉眹?guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)的金屬硫基儲(chǔ)能電池研究中，金屬鈉硫基儲(chǔ)能電池被列入，這將推動(dòng)我國(guó)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)。
