钠硫电池主要作用
钠与硫就会通过化学反应,将电能储存起来,当电网需要更多电能时,它又会将化学能转化成电能,释放出去,钠硫电池的“蓄洪”性能非常优异,即使输入的电流突然超过额定功率5-10倍,它也能泰然承受,再以稳定的功率释放到电网中——这对于大型城市电网的平稳运行尤其有用。太阳能、风能等新能源虽然洁净,但发电功率很不稳定。这会给整个电网带来不期而至的“洪峰”。储能电站会将这些“绿电”先照单全收,再根据电网需求输出。钠硫电池是以Na-beta-氧化铝(AL2O3)为电解质和隔膜,并分别以金属钠和多硫化钠为负极和正极的二次电池。钠硫电池用于储能具有独到的优势,主要体现在原材料和制备成本低、能量和功率密度大、效率高、不受场地限制、维护方便等方面。百万购车补贴
钠硫电池的优缺点
随着近年来新能源汽车的快速发展,其核心部件——动力电池,可以说决定了新能源汽车的命运。作为新能源汽车最重要的部件,电池的成本占到30%以上。目前由于电池安全、能量和功率密度、价格等因素的不完善。,出现了锂电池、燃料电池等各种技术路线。这里提到另一种电池:钠硫电池。钠硫电池最早由福特公司于1967年发明并发表,至今只有50年的历史。它是以金属钠为负极,硫磺为正极,陶瓷管为电解质膜的二次电池。在一定的工作温度下,钠离子可以通过电解质膜与硫的可逆反应,形成能量的释放和储存。钠硫电池的优缺点钠电池的主要特性钠硫电池有很多特点:一是比能量(即单位质量或单位体积电池的有效电能)较高。它的理论比能量是760Wh/Kg,实际是150Wh/Kg以上,是铅酸电池的3-4倍。例如,日本东京电力公司(TEPCO)和NGK公司联合开发了钠硫电池作为储能电池,其应用目标针对电站负荷均衡(即起到调峰作用,夜间将多余的电储存在电池中,白天用电高峰时再从电池中释放出来)、UPS应急电源和瞬时补偿电源等。,并于2002年开始进入商业化实施阶段,建成了世界上最大的(8MW)储能钠硫电池装置。另一个可以大电流大功率放电。一般放电电流密度可达200-300mA/cm2,其固有能量可瞬间释放三次。另一个是高充放电效率。由于使用固体电解质,没有通常使用液体电解质的二次电池的自放电和副反应,充放电电流效率几乎100%。当然,事物总是一分为二的,钠硫电池也有缺点。它们的工作温度为300-350℃。因此,电池在工作时需要一定的加热和保温。而采用高性能真空绝热技术可以有效解决这一问题。钠硫电池的优缺点钠硫电池的优缺点钠硫电池有几个优点:一是比能量高。它的理论比能量是760Wh/Kg,实际是150Wh/Kg以上,是铅酸电池的3-4倍。另一个是可以大电流大功率放电,可以瞬间释放3倍的固有能量;另一个是高充放电效率。钠电池的缺点是工作温度在300-350℃之间,工作时电池需要加热保温。目前解决的办法是采用高性能的真空绝热技术。由于钠硫电池具有高能电池的一系列吸引人的特性,许多国家最初都想将其发展成为电动汽车的动力电池,并取得了一些成果。但是钠硫电池在移动场合的使用条件比较苛刻,受空间和安全的限制而停滞不前。钠电池是在电解液中以钠为负极,硫为正极连接而成。在一定温度下,钠离子和硫在电解液中可以发生可逆反应,产生的能量可以释放或储存。这种电池能有效延长电池的使用寿命,而且不会污染环境。钠硫电池只能在300~350℃下正常工作,有时会造成一些不便。钠和硫这两种化学物质会发生反应,然后产生电能。钠硫电池本身会储存电能,在使用时发挥作用。例如,电网必须使用钠硫电池。有些新能源太不稳定不能发电,钠硫电池的性能比其他的稳定很多。即使出现一系列电流状况,功率一下子增加很多,钠硫电池也能承受。在大城市,他们的电网必须使用钠硫电池,这样才能稳定运行。钠硫电池是一种二次电池,可以重复使用。这是它的独特功能。这样制备这种电池的成本会更低,原材料也会节省,这样就能起到节能的作用。但是它的能量一点也不会受影响,而且使用效率特别高。钠硫电池的维护和维修也很容易。优点:钠硫电池能量大,效率高,节省材料,寿命长,原料易得,制备工艺简单,重量轻,使用更方便。缺点:钠硫电池最大的缺点是安全性差。因为原料特别易燃,所以要特别注意安全问题。另外,使用钠硫电池有一定的条件,需要外部加热,最好使用真空保温技术。钠硫电池不太适合移动。钠电池是一种新型化学能源电池,受到世界各国科学家的重视和研究。钠电池因其能量和功率高,在很多国家被用于电动车或电动汽车。这充分说明钠硫电池真的很有价值。但由于电池本身的一些局限性,近年来钠硫电池在电厂储能中得到了广泛的应用,可以充分发挥其自身的优势,环保、高能,在不久的将来可能会突破其局限性,从而更好地为我们服务。
目前,人们正在研究开发一种高能电池---钠硫电池,它是以熔融的钠和硫为两极,以Na+ 导电的β′-Al2O3陶
A、在放电时,硫单质得电子,作正极,钠失电子,作负极,故A错误;B、充电时,钠极与外电源的负极相连,硫极与外电源的正极相连,故B错误;C、电解AgNO3溶液时,阳极产生的11.2L(标况)气体,阳极0.5mol气体是氧气,即4OH--4e-=O2↑+2H2O,生成0.5mol氧气转移电子为2mol,根据钠硫电池放电时的负极反应:2Na-2e-=2Na+,则会消耗金属钠2mol,即4.6g,故C错误;D、充电时,是电解池反应,阳极反应为:Sx2--2e-=xS,故D正确;故选D.
目前人们正在研究开发一种高能电池,它是以熔融的Na、S单质为两极,以Na离 子导电的β-Al2O3陶瓷作固体电
电池的总反应式是2Na+Xs (从左到右为放电)Na2Sx
易得知电池的负极反应式是2Na-2e=2Na+与总反应式相减可得xS+2e-=Sx2-
用该电池作电源进行电解含有0.2 mol CuSO4和0.2 mol NaCl的混合溶液500 mL
其实是先电解Cucl2然后是电解Cu与OH-然后是电解水
消耗23gNa,表示有1mol电子反应
电解Cucl2的过程中阳级产生0.1mol cl2,消耗电子0.2MOL
则其余电子全部用于电解OH-
0.8MOL电子可以产生氧气0.2MOL
则共产生气体0.3mol
体积为0.3*22.4V/mo=6.72L
先电解Cucl2然后是电解Cu与OH-然后是电解水这个过程中,只有电解Cu与OH-这个过程会改变PH
电解Cu与OH-过程产生H+,产生量等于这个过程中电解的的OH-
电解的OH-所消耗的电子量等于此过程中电解CU2+消耗的电子量
此过程中电解CU2+消耗电子 0.2mol
产生H+也为0.2MOL
稀释后,H+浓度为0.1mol/L
换算为PH为1
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