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2011年01月24日15:10 | 中國發展門戶網 www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

關鍵詞： 2010科學發展報告 2010 科學發展報告 中國科學院院士 

中國科學院上海硅酸鹽研究所溫兆銀研究員在《2010科學發展報告》撰文，介紹了他們團隊在儲能用大容量鈉硫電池研制方面取得的突破性成果。

2006年起，中科院硅酸鹽所通過與上海市電力公司合作，以儲能為目標開發大容量鈉硫電池，在關鍵材料、電池技術方面取得了突破。文章從三個方面對此進行了介紹。

一、關鍵材料技術與單電池。電解質陶瓷是鈉硫電池的核心材料。該所研究人員通過獨特的雙ZETA技術，實現了材料中化學成分、顯微結構的高度均勻性，并在突破了水為制備粉體所用介質、可循環再利用的基礎上實現了陶瓷材料低成本、綠色、工程化制備。他們采用獨特的動態燒結的 技術，實現了陶瓷管的無形變制備。

鈉硫電池的制備涉及多種材料的組合技術，為了保證各種電池部件的最佳匹配，研究人員對多種材料部件及其組合技術開展了深入系統的研究，如研制成功的金屬陶瓷化封接材料、真空熱壓金屬陶瓷封接技術、集流電極耐腐蝕涂層材料等，為鈉硫電池的制備解決了關鍵技術。

二、中試線的建立與工程化技術的突破。為了實現工程化，研究人員自行設計了具有年產2兆瓦鈉硫電池能力的中試生產線。經過1年多時間的設計、制造與調試，鈉硫電池中試線于2009年3月全線貫通，實現了從粉體、陶瓷管到單體電池的穩定、批量化制備。在全部100余臺中試設備中，有2/3為自主研制。中試線所制備的各種材料全面達到了較高的性能，其中陶瓷粉體的裝填密度達到0.8 g cm-3以上，陶瓷管的相對密度>99%，徑向與縱向相對變形率分別小于1%和0.2%，300oC鈉離子電導率5-6?cm。單體電池容量650Ah，能量1300Wh，最大工作電流80A，前200次循環的退化率<0.002%，接近國外產品的水平。

三、電池模塊化與示范。在實現大容量鈉硫電池批量化制備的基礎上，研究人員建立了鈉硫電池批量化質量檢測與電池篩選平臺。成功制備了5千瓦級儲能電池模塊，該模塊集成了所有控制與電池系統，能獨立進行工作，包括保溫箱、電池、溫控系統、電池切換單元管理、BMS、連線等，可實現對電池充放電、溫度、效率計算等的管理，模塊可獨立進行工作，也可實現相互間的組合性能儲能系統。對電池模塊進行了包括串聯、并聯、交直流變換、大電流短時間沖擊、短路、恒功率運行等在內的各種實驗。對BMS、恒溫系統、電池切換、電池連接、安全隔離等在內的多個系統通過了性能試驗。在國內首次實現了10千瓦級鈉硫電池系統的示范。（摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2010科學發展報告》）

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