鈉硫電池是一種基于固體電解質(zhì)的高溫二次電池，它以鈉作為陽極，以滲入碳?xì)种械牧蜃鳛殛帢O，傳導(dǎo)鈉離子的 β"- 氧化鋁陶瓷在中間同時(shí)起隔膜和電解質(zhì)的雙重作用。
它的電池形式為(–)Na(l) | β"-Al2O3 |S/Na2Sx(l)|C(+)，其中 x=3~5，基本的電池反應(yīng)是：2Na+xS＝ Na2Sx。電池的工作溫度控制在300~350 ℃，此時(shí)鈉與硫均呈液態(tài)，β"-氧化鋁具有高的離子電導(dǎo)率（-0.2 S/cm），電池具有快速的充放電反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。鈉硫電池以Na2S3為最終產(chǎn)物的正極理論比容量約為558mAh·g-1，在 350 ℃的工作溫度下具有 2.08 V 的開路電壓。
β-氧化鋁精細(xì)陶瓷的質(zhì)量和一致性深刻影響電池的電化學(xué)性能和安全特性，是最為關(guān)鍵的一環(huán)。
任何一個(gè)密封部件的損壞都會(huì)導(dǎo)致正負(fù)極材料的蒸汽直接接觸而發(fā)生反應(yīng)，因此電池密封技術(shù)成為鈉硫電池的核心技術(shù)之一。
熔融硫和多硫化鈉對(duì)金屬具有強(qiáng)腐蝕性，因此包括作為正極集流體的外殼在內(nèi)的接液部件的防腐蝕技術(shù)也是鈉硫電池實(shí)用化的關(guān)鍵。
電池正負(fù)極的有效裝填及其與固體電解質(zhì)之間界面的潤濕層設(shè)計(jì)是電池高性能運(yùn)行的必備要素。
02 儲(chǔ)能鈉電池的應(yīng)用方向
儲(chǔ)能鈉電池可針對(duì)極端環(huán)境（如高熱、高寒、高鹽腐蝕等）下的風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電企業(yè)配套大容量、安全可靠的儲(chǔ)能系統(tǒng)；
為載人潛艇、陸軍戰(zhàn)車、水下平臺(tái)等提供動(dòng)力，服務(wù)國防科技事業(yè)；
為第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）通信基站、數(shù)據(jù)中心等室內(nèi)用電大戶提供備用電源，為國家的節(jié)能減排事業(yè)及“碳中和”戰(zhàn)略做出貢獻(xiàn)。
儲(chǔ)能鈉電池的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殇囯x子電池技術(shù)提供有益補(bǔ)充，其主要的應(yīng)用場(chǎng)景如下：
①極端環(huán)境應(yīng)用：鈉硫電池作為一種高性能、高效能的新型儲(chǔ)能電池，可在極端環(huán)境下提供穩(wěn)定、可靠的電源。
②軍用電池：鈉硫電池因其高能量密度和長壽命等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于軍用裝備領(lǐng)域，如載人潛艇、陸軍戰(zhàn)車、水下平臺(tái)等。
③通信基站及數(shù)據(jù)中心：隨著5G時(shí)代的到來，通信基站和數(shù)據(jù)中心等室內(nèi)用電大戶面臨著越來越大的電力需求，鈉硫電池作為備用電源，具有較高的性價(jià)比和更佳的環(huán)保性能，未來將有更廣闊的應(yīng)用前景。
03 β-氧化鋁對(duì)儲(chǔ)能鈉電池的重要性
β-氧化鋁作為鈉硫電池的核心材料，可以為鈉硫電池提供強(qiáng)大的支持，從而保證其高性能和高安全性。同時(shí)，由于儲(chǔ)能鈉電池應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，β-氧化鋁的重要性也越來越明顯。
儲(chǔ)能鈉電池作為一種高性能、高效能的新型儲(chǔ)能電池，可以廣泛應(yīng)用于未來的能源領(lǐng)域中。隨著未來能源的需求不斷增加，儲(chǔ)能鈉電池的重要性也將變得越來越突出。比如，儲(chǔ)能鈉電池可以在太陽能和風(fēng)能等可再生能源的存儲(chǔ)方面發(fā)揮重要作用，從而降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴性。此外，儲(chǔ)能鈉電池還可以應(yīng)用于移動(dòng)電源、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。
因此，β-氧化鋁和儲(chǔ)能鈉電池作為未來能源領(lǐng)域中的重要組成部分，將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，推動(dòng)能源領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。