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高比能室溫鈉硫電池商業(yè)化之路任重道遠(yuǎn)

發(fā)布時(shí)間: 2014-06-03 11:05:12    來(lái)源: 中國(guó)科學(xué)報(bào)
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[摘要]由中科院化學(xué)所研究員郭玉國(guó)領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在新型高比能室溫鈉硫電池研究方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果近期發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志的封底上。

  名詞解釋

  二次電池,又稱(chēng)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(jìn)而反復(fù)使用的化學(xué)電源的總稱(chēng)。

  盡管二次電池的種類(lèi)繁多,但基本構(gòu)成均類(lèi)似,即所有電池均由正極、負(fù)極和電解液三部分構(gòu)成。根據(jù)組成部分不同,目前已商品化和正處于實(shí)驗(yàn)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(dòng)汽車(chē)、智能電網(wǎng)和分布式儲(chǔ)能電站等新興儲(chǔ)能領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。

  鋰二次電池的發(fā)展主要經(jīng)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(gè)階段。與鉛酸電池、鎳鎘電池等傳統(tǒng)二次電池相比,鋰離子電池具有放電電壓高、比能量高、循環(huán)壽命好、綠色環(huán)保等顯著優(yōu)點(diǎn)。

  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(chǔ)量豐富,并且鈉的來(lái)源和分布廣泛,電化學(xué)性質(zhì)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(duì)于鋰資源日趨增長(zhǎng)的需求。

  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(kāi)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。目前,在眾多鈉二次電池體系中,獲得廣泛關(guān)注的主要有兩類(lèi)電池,即鈉離子電池和鈉硫電池。

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