多 硫 化 鈉

1、聚硫鈉/溴(PSB)油類電池，0507120610牛吉林，目錄，1.1，油類電池的結(jié)構(gòu)和組成，1.2，電池工作原理，陽極3360溴化鈉水溶液陰極3360硫化鈉水溶液放電時(shí)正極反應(yīng)正負(fù)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位分別為1，PS-Br電池的工作原理，2 .PSB技術(shù)發(fā)展過程和現(xiàn)狀，1984年美國人Remick牙齒硫化鈉/溴化鈉電池發(fā)明的1990年代初，英國Innogy開始開發(fā)牙齒電池，成功開發(fā)了3個(gè)5千瓦、20千瓦和100千瓦。牙齒電池技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化示范階段。牙齒公司已經(jīng)在美國英國建設(shè)了120MWh/12MW儲(chǔ)能發(fā)電站。國內(nèi)，中國科學(xué)院大連貨運(yùn)站首先進(jìn)行了硫化鈉/溴化鈉蓄冷電池的研究開發(fā)，開發(fā)了高效催化劑和

2、低成本電極材料，制造了化學(xué)穩(wěn)定的電解質(zhì)，成功開發(fā)了100瓦特級(jí)和千瓦級(jí)反應(yīng)堆。PSB儲(chǔ)能電池已進(jìn)入商業(yè)化階段，但有很多問題需要解決。1.目前使用的Nafion膜不能有效地阻止負(fù)離子互連，導(dǎo)致容量和性能下降。2.陽極的Br具有毒性和腐蝕性，陰極的硫化鈉也容易在外殼中制造腐蝕消費(fèi)活性物質(zhì)，從而減少容量。缺乏性能和高效穩(wěn)定電極催化劑。3 .陽極電極材料及隔膜的研究電極材料對(duì)陽極電化學(xué)反應(yīng)要求高活性，必須降低電極反應(yīng)過電位，提高充電放電周期過程的電壓效率。此外，應(yīng)具有抗腐蝕性，導(dǎo)電性好，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。電極一般分為流通性和通過型。流通型通常稱為三維電極，孔隙率大。流動(dòng)的孔間隙通常很小。3.1。正極

3、材料貴金屬(如Pt等):價(jià)格昂貴，不利于商業(yè)化?；钚蕴浚弘姌O電阻大，孔隙率低。抗腐蝕的廉價(jià)材料，例如碳?xì)帧⑻疾?、活性炭粒子。來源豐富，價(jià)格低，孔隙度大，具有典型的三維結(jié)構(gòu)。如何通過表面改性提高氈電極的電化學(xué)活性是一個(gè)值得討論的問題。3.2負(fù)極材料金屬硫化物(如CoS、NiS等)，NiS將鎳箔加熱到400，然后在惰性氣氛中與H2S反應(yīng)20min制造。金屬硫化物和碳復(fù)合材料：Clakr等提出了制備含催化劑的玻碳，以獲得催化活性和導(dǎo)電性良好的電極材料。直接制造電極或修飾電極表面，在PSB上顯示出高傳記化學(xué)活性，但牙齒材料機(jī)械性能較差。幾種茄子催化性能比較有效的電極材料Hodes等將高于表面的碳粉浸泡

4、在金屬鹽和Teflon乳液中，在惰性氣氛下燒結(jié)到300，然后在S/溶液中還原為傳記分解，形成含有Co或Ni的碳催化電極。Licht等提出了薄硫化鈷催化劑電極，測(cè)試了硫化鈉電解質(zhì)中小于2 mV的過電位。美國國家電力公司將銅粉或硫酸銅溶液加入硫化鈉陽極電解質(zhì)，對(duì)電解質(zhì)做出反應(yīng)，形成CuS懸浮催化劑，將PSB單電池的電壓效率從57%提高到71 %，3.3膜，用Nafion膜作為陽離子交換膜，將氫氣膜轉(zhuǎn)化為鈉型膜預(yù)處理。H202在重水浴中加入膜，加熱1h。在H2SO4溶液中加入水浴，加熱1h去除無機(jī)雜質(zhì)。最后在NaOH溶液中加入水浴，加熱2小時(shí)，將膜轉(zhuǎn)換成鈉型。Nafion膜由于負(fù)離子互連現(xiàn)象和電解質(zhì)

5、交叉污染，在Nafion膜兩側(cè)分別化學(xué)形成了銀、鎢或鉬的不溶性溴化物和硫化物，減少了正負(fù)電解質(zhì)中負(fù)離子的互穿現(xiàn)象。后來，通過提高膜中間不溶性鹽的均勻性和飽和度，膜的低電阻和貓離子選擇性兼?zhèn)?。英國Innogy發(fā)現(xiàn)，使用大小更大的離子基團(tuán)部分更換膜的產(chǎn)氣段，電池負(fù)極電解質(zhì)的硫離子擴(kuò)散到陽極電解質(zhì)的楊怡顯著降低，提高了電池的充電效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。4.硫化鈉/溴電池的優(yōu)缺點(diǎn)和總結(jié)，優(yōu)點(diǎn)：容量取決于電解質(zhì)體積、濃度。功率取決于核反應(yīng)堆的大小。沒有傳統(tǒng)二次電池復(fù)雜的固相變化，理論壽命很長。充放電性能優(yōu)良，深度放電(接近100%)可牙齒，基本上沒有自放電。價(jià)格低廉，材料資源豐富。缺點(diǎn)：陽離子交換膜及高穩(wěn)定性催化電極材料技術(shù)不完善。摘要多硫化鈉/溴電池電解質(zhì)比其他油類電池便宜，適合大容量規(guī)?；娙萜髂茉磧?chǔ)存，但PSB的真正商業(yè)化應(yīng)在高選擇性、低成本、耐久性好