鋰電池和鈉硫電池有什么區(qū)別

來源：存能電氣  日期：2019-05-07 16:59  瀏覽量：次

　　鋰電池和鈉硫電池有什么區(qū)別？由于目前電池安全性、能量和功率密度、價(jià)格等因素尚未完善，出現(xiàn)了鋰電池、燃料電池等各種技術(shù)路線，這里要說的是另一種電池：鈉硫電池。作為后起之秀的鈉硫電池，在一定的工作溫度下，鈉離子透過電解質(zhì)隔膜與硫之間發(fā)生的可逆反應(yīng)，形成能量的釋放和儲(chǔ)存。

　　鋰電池和鈉硫電池有什么區(qū)別？

　　鈉硫電池:

　　通常情況下，鈉硫電池由正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜和外殼組成，與一般二次電池（鉛酸電池、鎳鎘電池等）不同，鈉硫電池是由熔融電極和固體電解質(zhì)組成，負(fù)極的活性物質(zhì)為熔融金屬鈉，正極活性物質(zhì)為液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽。

　　鈉硫電池（NaS）作為一種新型化學(xué)電源，自問世以來已有了很大發(fā)展。鈉硫電池體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、效率高，在電力儲(chǔ)能中廣泛應(yīng)用于削峰填谷、應(yīng)急電源、風(fēng)力發(fā)電等儲(chǔ)能方面。

　　鈉硫電池作用

　　鈉與硫就會(huì)通過化學(xué)反應(yīng)，將電能儲(chǔ)存起來，當(dāng)電網(wǎng)需要更多電能時(shí)，它又會(huì)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，釋放出去，鈉硫電池的“蓄洪”性能非常優(yōu)異，即使輸入的電流突然超過額定功率5-10倍，它也能泰然承受，再以穩(wěn)定的功率釋放到電網(wǎng)中——這對(duì)于大型城市電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行尤其有用。

　　從功率提供能力、能量效率、安裝成本、額定功率放電能力、安裝場(chǎng)地要求、維護(hù)要求等多因素綜合考慮，鈉硫電池的總體特性最適合大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用。

　　鈉硫電池用于儲(chǔ)能具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在原材料和制備成本低、能量和功率密度大、效率高、不受場(chǎng)地限制、維護(hù)方便等方面。鈉硫電池有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)是比能量高。其理論比能量為760Wh/Kg，實(shí)際已大于150Wh/Kg，是鉛酸電池的3-4倍。另一個(gè)是可大電流、高功率放電，瞬時(shí)可放出其3倍的固有能量；再一個(gè)是充放電效率高。

　　鈉硫電池的缺點(diǎn)則是其工作溫度在300-350℃之間，所以，電池工作時(shí)需要加熱保溫。目前的解決辦法是采用高性能的真空絕熱保溫技術(shù)。由于鈉硫電池具有高能電池的一系列誘人特點(diǎn)，所以很多國(guó)家起初就想將其發(fā)展成電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池，也曾取得了一些成果，但是鈉硫電池在移動(dòng)場(chǎng)合下使用條件比較苛刻，受空間及安全性方面的局限而停滯。

　　鋰電池:

　　鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

　　鋰電池的用途

　　鋰電池用途很廣泛，且貼近生活。容量型鋰電池用途：太陽能路燈、UPS后備電源、移動(dòng)電源、筆記本手機(jī)電池、照明系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、金融設(shè)備。智能家居等。

　　動(dòng)力鋰電池用途：電動(dòng)車、助力車、電動(dòng)工具、電子煙、航模等。

　　鋰電池的特點(diǎn)

　　1、能量比較高、使用壽命長(zhǎng)。

　　2、額定電壓高能承受高功率。

　　3、自放電率低、重量輕、適應(yīng)高低溫環(huán)境。

　　4、綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。

　　5、生產(chǎn)基本不消耗水，對(duì)缺水的我國(guó)來說，十分有利。

　　鋰電池具有無記憶性、容量大（能量密度高）、循環(huán)壽命長(zhǎng)（300-2000）、無污染（高低溫適應(yīng)性強(qiáng)）、自放電率低，無記憶效應(yīng)、電壓平臺(tái)高、高低溫適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

　　鋰電池和鈉電池的主要區(qū)別

　　1、電池內(nèi)部電荷載體的不同，鋰電池是通過鋰離子在正負(fù)極之間移動(dòng)、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)充放電的，而鈉離子電池則是由鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移的，其實(shí)二者的工作原理是相同的。

　　2、兩者離子半徑不同，這半徑差別導(dǎo)致鈉離子電池的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及鋰離子電池；鋰離子的負(fù)極可以使石墨，但是鈉離子幾乎不能再石墨中脫嵌/嵌入，容量很小；其他碳材料經(jīng)過處理最多可以達(dá)到差不多300多毫安時(shí)；離子在正極中的容量很小，只有一百多毫安時(shí)；鈉離子在正負(fù)極中嵌入/脫嵌阻力很大，源于半徑大；可逆性差，不可逆容量損失大。

　　總結(jié)：以上就是鋰電池和鈉電池的主要區(qū)別。鋰硫電池是極具應(yīng)用前景的下一代高比能金屬鋰二次電池，其理論能量比高出現(xiàn)有鋰離子電池4至5倍。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。