钠硫电池

钠硫电池是一种类型的熔融盐 电池从液体构建钠（Na）的和硫（S）。这种电池具有高能量密度，高充电/放电效率和长循环寿命，并且由廉价的材料制成。

在放电阶段，核心处的熔融 钠元素充当阳极，这意味着Na将电子提供给外部电路。钠通过β-氧化铝固体电解质（BASE）圆筒与熔融硫的容器分离，熔融硫的容器由用作阴极的惰性金属制成。硫被碳海绵吸收。

BASE是高于250°C的钠离子的良好导体，但电子的导体较差，因此避免了自放电。在低于400°C的温度下，金属钠不能完全润湿碱，这是由于一层氧化物将它们隔开了。通过用某些金属涂覆BASE和/或在钠中添加吸气剂，可将该温度降低至300°C，但即使如此，在200°C以下润湿仍将失败。

当钠释放电子时，Na ⁺离子迁移到硫容器中。电子驱动电流通过熔融钠到达触点，通过电负载并回到硫容器。在这里，另一个电子与硫反应形成S _n ^2-，即多硫化钠。放电过程可以表示如下：

2 Na + 4 S→Na ₂ S ₄ （E_电池〜2 V）

随着细胞放电，钠水平下降。在充电阶段，发生相反的过程。一旦运行，充电和放电循环产生的热量足以维持工作温度，通常不需要外部来源。

纯钠具有危害性，因为它在与空气和湿气接触时会自燃，因此必须保护系统免受水和氧化性气氛的影响。

NaS电池可部署为支持电网，或用于独立的可再生能源应用。在某些市场条件下，NaS电池通过能源套利（当电量充足/便宜时为电池充电，而当电量更有价值时向电网放电）和电压调节来提供价值。NaS电池是一种可能的能量存储技术，可支持可再生能源发电，特别是风电场和太阳能发电厂。在风力发电场的情况下，电池将在大风速但低功率需求时存储能量。然后，在峰值负载期间，可以从电池中释放出存储的能量期。除了这种功率转移以外，钠硫电池还可以用于在风力波动期间帮助稳定风电场的功率输出。这些类型的电池提供了在其他存储选项不可行的位置进行能量存储的选项。例如，抽水蓄能水力设施需要大量的空间和水资源，而压缩空气储能（CAES）需要某种类型的地质特征，例如盐洞。

2016年，三菱电机公司在日本福冈县调试了世界上xxx的钠硫电池。该设施提供能量存储，以帮助在高峰时期利用可再生能源管理能量水平。

钠硫电池的首次大规模使用是在福特的“ Ecostar”示范车上，它是1991年的电动汽车原型。但是，钠硫电池的高工作温度为电动汽车的使用带来了困难。Ecostar从未投入生产。