鈉硫電池英文解釋翻譯、鈉硫電池的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯：
【化】 sodium-sulfur cell
分詞翻譯：
鈉的英語翻譯：
natrium; sodium
【醫】 Na; natrium; natrum; sodii; sodio-; sodium
硫的英語翻譯：
sulfur; sulphur
【化】 sulphur
【醫】 S; sulf-; sulfo-; sulfur; sulph-; sulphur; thio-
電池的英語翻譯：
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery
專業解析
鈉硫電池（Sodium-Sulfur Battery，簡稱NaS電池）是一種高溫熔鹽二次電池（可充電電池），其工作原理基于鈉（Na）和硫（S）之間的電化學反應進行能量存儲與釋放。
核心組成與工作原理：
- 電極材料：
- 負極 (Anode)：液态金屬鈉 (Molten Sodium)。
- 正極 (Cathode)：液态硫 (Molten Sulfur)。
- 電解質 (Electrolyte)：固态β-氧化鋁陶瓷 (Beta-Alumina Solid Electrolyte, BASE)。這種陶瓷材料在高溫下具有優異的鈉離子導電性，同時能有效隔離熔融的鈉和硫，防止兩者直接接觸發生自放電。
- 工作溫度：鈉硫電池需要在300°C 至 350°C 的高溫下運行，以保持電極材料（鈉和硫）及反應産物（多硫化鈉）處于熔融液态，确保離子傳導和反應速率。
- 電化學反應：
- 放電過程：
- 負極：Na → Na⁺ + e⁻ （鈉原子失去電子變成鈉離子）
- 正極：xS + 2e⁻ → Sₓ²⁻ （硫分子獲得電子形成多硫離子）
- 總反應：2Na + xS → Na₂Sₓ （其中 x 通常為 3-5）
- 充電過程：施加外部電壓，驅動上述反應逆向進行，将多硫化鈉分解回鈉和硫。
關鍵特性：
- 高能量密度：理論能量密度高（約 760 Wh/kg），實際可達 150-240 Wh/kg，顯著高于傳統鉛酸電池。
- 高功率密度：能夠提供高功率充放電能力。
- 長循環壽命：在深度充放電條件下（80% DOD），循環壽命可達 2500-4500 次以上。
- 高庫侖效率：接近 100%，意味着充放電過程中的能量損失很小。
- 材料豐富且成本低：主要原材料鈉和硫在地殼中儲量豐富、價格低廉。
- 無自放電：在高溫運行狀态下，幾乎沒有自放電現象。
主要應用領域：
- 大規模固定式儲能 (Grid-Scale Energy Storage)：是鈉硫電池最主要的應用方向，用于：
- 電網調峰填谷：在用電低谷時充電，高峰時放電，平衡電網負荷。
- 可再生能源（風能、太陽能）并網：平抑其間歇性和波動性，提高電網接納能力。
- 提高供電質量和可靠性：作為備用電源或提供無功支持。
- 其他潛在應用：大型工業備用電源、特種車輛（如部分軌道車輛）等。
面臨的挑戰與風險：
- 高溫運行：需要持續加熱維持工作溫度，存在能量損耗（寄生損耗）和熱管理挑戰。啟動需要預熱時間。
- 安全風險：高溫熔融的鈉和硫具有強反應性。如果陶瓷電解質破裂導緻正負極材料接觸，可能引發劇烈放熱反應甚至火災。需要嚴格的熱管理和安全設計。
- 系統複雜性：高溫運行要求複雜的保溫、加熱和熱管理系統，增加了系統的複雜性和成本。
- 成本：盡管材料成本低，但複雜的系統、高溫材料和制造工藝導緻整體成本仍然較高。
權威定義參考來源：
- 國際能源署 (International Energy Agency - IEA)：在其關于儲能技術的報告中，将鈉硫電池定義為一種基于熔融鈉陽極、熔融硫陰極和固态β-氧化鋁電解質的高溫電池技術，主要用于大規模固定儲能應用。
- 美國能源部 (U.S. Department of Energy - DOE)：其下屬的能源效率和可再生能源辦公室 (EERE) 以及阿貢國家實驗室 (ANL) 在其電池手冊和儲能數據庫中，詳細描述了鈉硫電池的化學原理、組成、性能特點及其在電網儲能中的角色。
- NGK Insulators, Ltd.：作為全球領先的鈉硫電池商業化制造商，NGK在其官方技術文檔和産品說明書中提供了關于鈉硫電池工作原理、規格和應用的權威技術定義。
網絡擴展解釋
鈉硫電池是一種以金屬鈉為負極、硫為正極、β"-氧化鋁陶瓷為電解質的高溫熔融鹽二次電池，其核心特點與工作原理如下：
一、基本結構與原理
-
組成
- 負極：熔融金屬鈉（Na）
- 正極：液态硫（S）與多硫化鈉熔鹽，填充在導電多孔碳氈中
- 電解質：β"-氧化鋁陶瓷管，兼具隔膜功能，僅允許鈉離子通過
-
工作條件
需在300-350℃高溫下運行，此時電解質具備良好離子導電性，鈉與硫發生可逆反應：
$$
2text{Na} + xtext{S} leftrightarrow text{Na}_2text{S}_x quad (text{放電時電壓1.78-2.076V})
$$
（來源：）
二、核心特性
-
高能量密度
- 理論比能量達760Wh/kg，實際應用超100Wh/kg，是鉛酸電池的3-4倍。
-
高效與大功率
- 充放電效率超90%，支持200-300mA/cm²大電流放電，瞬時釋放3倍固有能量。
-
長壽命與低成本
- 循環壽命達4500次以上，且原料鈉、硫儲量豐富，成本僅為锂電池的30-40%。
三、應用領域
主要用于大規模儲能場景：
- 電網調峰：單模塊可存儲6小時電力，系統成本低于锂電池。
- 可再生能源整合：如風力發電的波動電能存儲。
- 應急電源：響應速度快，適合關鍵設施備用電源。
四、局限性
- 高溫風險：需持續加熱維持工作溫度，存在熱失控隱患。
- 安全性：鈉與硫直接接觸會劇烈反應，依賴陶瓷管高密封性。
如需更詳細技術參數或應用案例，可參考權威報告（如、）。
分類
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