Натрий-серный аккумулятор

На́трий-се́рный, или се́рно-на́триевый, аккумуля́тор[1] — вторичный химический источник тока, в котором анодом является жидкий натрий, электролитом — твёрдый нестехиометрический алюминат натрия, катодом — жидкая элементарная сера в смеси с графитом. Относится к типу батарей на солевых расплавах, имеет рабочую температуру +300…350 °C.

Общее устройство натрий-серного аккумулятора

Достоинства

Высокая удельная энергоёмкость, дешёвые рабочие вещества. Ввиду этого, первоначально на применение таких аккумуляторов в электромобилях возлагались большие надежды.

Недостатки

Высокая рабочая температура и связанная с этим опасность воспламенения натрия при аварии; ограниченный ресурс (первые до 200 циклов, образцы 400 циклов и более); сложности уплотнения, поддержания необходимой рабочей температуры. Эти недостатки сглаживаются при стационарном применении в аккумуляторах большой ёмкости, что и определяет их область использования[2].

Работа аккумулятора

Электроды (расплавленные сера и натрий)вступают в реакцию, при этом ионы натрия мигрируют через сепаратор, а потерянные электроны образуют ток во внешнем контуре. Химическая реакция разряда:

2 Na + 4 S → Na2S4 (Eэлем ~ 2 В)

Параметры
  • Теоретическая удельная энергоёмкость: 795 Вт·ч/кг.
  • Реальная удельная энергоёмкость: около 300—350 Вт·ч/кг.
  • Удельная энергоплотность (Вт·ч/дм³):
  • ЭДС: 2,1 вольта.
  • Рабочая температура: +300…350 °C.
  • Энергетическая эффективность: около 89 %[3].

Особенности эксплуатации и утилизации

Применяются для энергетического сдвига. Аккумуляторы накапливают энергию, например в ночное время суток, в дневное время энергия используется. Таким образом происходит экономия и перенос использования энергии с периода час пик в период минимального расхода.

См. также

Примечания
  1. Морачевский Андрей Георгиевич, Попович Анатолий Анатольевич, Демидов Александр Иванович. Натрий-серный аккумулятор: новые направления развития // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки : журнал. — 2017. — Т. 23, вып. 4. — С. 110—117. — ISSN 2542-1239.
  2. Серно-натриевый аккумулятор | Electro-machines.ru. www.electro-machines.ru. Дата обращения: 4 ноября 2018.
  3. Sodium Sulfur (NAS) Batteries | Energy Storage Association (англ.). energystorage.org. Дата обращения: 4 ноября 2018.


This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.