电动汽车用ZEBRA(钠/氯化镍)电池发展现状

ZEBRA电池是一种非常有希望的电动汽车用电源，它研究开发始于80年代中期。与传统的二次电池相比，ZEBRA电池不仅展示了许多良好的性能特点，如高比能量、高能量转换效率、无自放电等等，而且已证明是安全可靠的。综述了作为电动汽车用的ZEBRA电池技术进展和目前状况。

钠-氯化镍动力电池安全性能研究

安全性能是决定动力电池推广应用的重要特性之一,根据钠-氯化镍动力电池的工作原理和结构组成对其机械、热、电滥用下的安全性能进行了深入分析,并结合国外已完成的安全性能测试,指出钠-氯化镍动力电池是目前最安全的动力电池之一,可推广应用于舰(潜)艇等高安全性要求的场合。

钠-氯化镍电池应用于潜艇动力系统的可行性分析

在总结钠-氯化镍电池主要特性的基础上,结合艇用动力电池特殊需求,从适用性、安全性和经济性三方面开展钠-氯化镍电池应用于潜艇动力系统的可行性分析与论证,分析与论证表明钠-氯化镍作为潜艇动力电池完全可行,并具有极好的应用前景。

钠/氯化镍高能电池

钠/氯化镍(Zebra)电池是在钠硫电池研制基础上发展起来的一种新型高能电池。本文综述了钠/氯化镍(Zebra)电池的基本原理、主要特性、研究进展和应用前景。

钠-氯化镍电池舰艇应用研究综述

在描述钠-氯化镍电池组成原理和技术特性的基础上梳理了其产品发展历程,并介绍了钠-氯化镍电池在舰艇上试验研究和设计的情况,最后指出,与传统铅酸蓄电池相比,钠-氯化镍电池以其突出的技术特性和应用上的显著优势将使舰艇用电池发生重大转变。

钠-氯化镍动力电池模块建模与仿真

以Z5-278-64钠-氯化镍电池模块为对象,综合考虑电池管理系统、风机和加热器等辅助系统以及温度对电池的影响,基于电池二阶RC等效电路模型建立了钠-氯化镍电池模块的动态仿真模型。标准充电制充电和恒功率放电工况的仿真与实验结果对比分析表明:所建立的仿真模型是准确和可行的,可用于后续的电池模块特性研究。

钠-氯化镍电池等效电路模型研究

根据意大利电技术研究中心(CESI)公布的阶段放电试验数据,基于放电静置法,辨识得到了二阶RC动态等效电路模型各参数的关系函数式,并构建仿真模型对参数辨识结果进行仿真验证。仿真结果表明,参数辨识结果具有较高的精度,所建立的等效电路模型能较准确地模拟钠-氯化镍电池的动态特性,可用于电池监测与管理技术研究。

钠-氯化镍动力电池潜用化国外研究综述

介绍了钠-氯化镍动力电池的基本原理、发展现状、技术特点及其潜用化国外研究概况,指出了其潜用化需解决的问题,展望了钠-氯化镍动力电池潜用化前景。

单质硫对钠-氯化镍电池循环性能影响的机理分析

制备了含有不同单质硫添加剂的钠-氯化镍电池,对其进行电化学性能测试,结果表明,在正极中添加单质硫能有效提高电池的循环性能,NaAlCl_4中含5%(质量分数)单质硫的电池具有最佳的循环性能。微结构和相组成分析发现,单质硫在电池的工作温度下可与金属Ni反应并在其表面生成Ni_3S_2修饰层。该修饰层能阻止邻近的金属镍在循环过程中的团聚从而抑制金属Ni的长大,进而提高电池循环性能。循环后期容量衰减的主要原因是正极中NaCl颗粒的长大。

工作温度对钠-氯化镍电池正极结构及电化学性能的影响

钠–氯化镍电池是一种中温电池,研究温度对电池性能的影响具有重要意义。本工作研究了工作温度对含硫电池和不含硫电池的正极结构和电化学性能的影响。研究发现,无论电池的正极中是否含有单质硫,适当地降低电池工作温度都能提高电池的循环性能。降低电池工作温度能降低颗粒的表面活性,减缓金属镍颗粒的团聚长大,进而提高电池循环性能。但当工作温度进一步降低时,电化学反应速率、Na^+迁移速率和熔融金属钠与β″-Al_2O_3的润湿性也会随之变差,电池性能反而会下降。无论电池正极中是否含硫,钠–氯化镍电池最佳的工作温度约为260℃。

MEIC-AlCl_3离子液体用于中温钠氯化镍电池的可行性探讨

以氯乙烷、N-甲基咪唑为原料合成1-甲基-3-乙基咪唑氯盐（MEIC）,通过核磁共振氢谱（1H-NMR）、傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）等测试方法对产物进行表征,确定其为目标产物.以MEIC和无水AlCl3为原料,通过调节原料摩尔比分别制备了酸性、碱性和中性3种MEIC-AlCl3离子液体,分别利用热分析、交流阻抗和循环伏安法对3种离子液体进行热稳定性、电导率和电化学窗口分析.综合以上各项性能,并结合钠氯化镍（ZEBRA）电池使用条件,最终确定过饱和NaCl缓冲中性MEIC-AlCl3离子液体为中温（～ 120℃）ZEBRA电池的最佳备选电解液.

钠-氯化镍动力电池快速充电方法研究

基于深潜救生艇执行救援任务需求,开展了钠-氯化镍动力电池快速充电方法研究。基于分段恒流快速充电和REFLEXTM快速充电法,提出了钠-氯化镍电池的分段恒流脉冲快速充电法,并结合所建立的钠-氯化镍电池快速充电仿真模型进行了仿真研究。仿真结果表明:分段恒流脉冲快速充电法可实现钠-氯化镍动力电池的快速充电。

钠电池的研究与开发现状

钠硫电池、钠-氯化镍电池(ZEBRA电池)和钠-空气电池等一类以金属钠作负极,通过钠离子在正负极之间传导和得失电子而实现电能和化学能转换的电池,统称为钠电池。本文综述了钠硫电池、ZEBRA电池和钠-空气电池等钠电池的研究和开发现状,包括各种钠电池的结构、工作原理和性能特性以及目前研发进展的介绍,它们面临的主要问题的分析,最后指出它们今后的发展趋势。

储能钠电池技术发展的挑战与思考

储能安全是国家能源安全的重要方面,是国民经济发展的重要支撑,对国家安全、可持续发展以及社会稳定具有重要的影响。钠电池技术兼具高功率密度、高能量密度、低成本以及高安全性等优势,成为一类重要的大规模储能技术。本文重点介绍了包括钠硫电池和钠–金属氯化物电池等在内的典型钠电池体系的技术优势和应用场景,并通过分析钠电池技术在国内外的发展与应用现状提出了我国钠电池技术可能的发展方向并给出了相应的建议,包括支持储能钠电池相关材料科学的研究和工程化技术攻关、推动储能钠电池相关上下游产业的聚集发展、建立健全储能钠电池的相关标准和性能评价平台等措施,以提升我国储能钠电池技术的研发水平和技术成熟度,为我国的能源安全建设带来新的可靠选择。

面向大规模电网储能的钠基电池研究进展

讨论了钠基储能电池体系,包括钠硫电池、Na-Ni Cl2电池和钠离子电池的发展历史、研发现状,以及不同电池应用到电网储能中的优势和存在的问题,展望了钠电池储能技术的未来发展方向,在后续研究中必须进一步提高现有钠电池的性能、降低储能价格。

管式ZEBRA电池的长循环性能与电压弛豫曲线分析

管式ZEBRA电池(也称钠-金属氯化物电池)在电网储能、备用电源和极端环境等领域具有广阔的应用前景,已处于商业化示范应用发展阶段。然而,进一步提高其长循环性能仍是下一代ZEBRA电池的研发重点。判断ZEBRA电池的健康状态对于预测其循环稳定性至关重要。我们结合管式电芯的阴极颗粒特征、长循环性能曲线与放电电压弛豫曲线进行了分析,得到ZEBRA电池将经历前期活化、中期性能稳定和后期性能老化等三个不同的性能阶段。通过观察ZEBRA电池的电压弛豫曲线的变化,可以较好地判断电池性能所处的阶段,从而获取电池的健康状态。并以此判断为基础,通过改变阴极的组成可达到减少电池活化时间,保持电池长循环稳定性的目的。

GE运输系统集团Durathon钠镍电池

日前,G E运输系统集团经过精心准备,将在中国首发其高端产品-Durathon（钠镍电池）。Durathon电池的内部结构及工作原理G E的钠镍电池以氯化镍为正极,β-氧化铝为隔膜,液态钠为负极。

基于氧化物固态电解质的储能钠电池的研究进展

规模储能是碳中和多能互补生态系统中的关键一环,是连接清洁能源和智能电网的桥梁,是保障国家能源安全的重要举措,其中先进的二次电池是关键的核心技术。由于兼顾高功率密度、资源丰富等优势,基于氧化物固态电解质的钠电池(OSSBs),尤其是以液态金属钠为负极的体系,已成为最有发展潜力和应用价值的规模储能技术之一。但是,目前的OSSBs在长循环稳定性、安全性和成本方面仍存在不足,阻碍其实际广泛应用。重要的是,如何在降低成本的同时,实现OSSBs中表界面电化学行为的有效调控及对储能性能的提升已经成为目前研究的重点。本文重点介绍了近年来OSSBs的研究进展,主要针对钠-硫电池和钠-金属氯化物电池等在内的典型体系,从OSSBs成本控制、运行温度降低以及应用可靠性优化等几个关键方面分析了国内外的发展,进而提出了对储能钠电池的未来展望。

薄水铝石固相反应法制备Na-β"-Al_2O_3固体电解质

以薄水铝石为原料制备Al2O3前驱粉体,随后添加Na2CO3和稳定剂MgO,并通过固相反应法来制备Na-β"-Al2O3电解质。研究中通过改变前驱粉体制备时的预烧温度和保温时间,以及高温烧结制度优化烧结工艺。用X射线衍射(XRD)和综合热分析仪(TG-DSC)等手段对粉末的结构和热性能进行了表征;样品的电导率测试用交流阻抗进行测试。结果表明,预烧温度和保温时间对产物的纯度有显著影响。1150℃保温2h所得到的前驱粉料,经高温烧结后所得到的产物中β"-Al2O3相含量最高,达到96.1%,300℃时样品电导率为0.013S/cm。

钠电池的研究进展及其在电力储能中的应用

钠电池资源丰富,成本低廉,是非常有发展潜力的电池体系,近年来得到了国内外科研人员的广泛关注和重视。介绍了钠硫电池、钠盐电池、钠空气电池、有机系钠离子电池、水系钠离子电池等钠电池的基本特性及研究进展,并分析了其在电力储能中的应用。其中水系钠离子电池、钠硫电池和钠盐电池具有容量大、体积小、运行效率高、寿命长、不受地域限制等优点,是为数不多的几款有希望满足大规模储能应用"低成本"、"高安全"、"大规模"的新型储能技术的电池。