文档介绍：多硫化钠/溴液流电池研究进展来源:中国化工信息网2007年7月31日    规模化储能技术在可再生能源发电、电网系统的削“峰”填“谷”及军事等领域具有十分重要的作用。氧化还原液流电池由于具有规模设置灵活、对地形无特殊要求、理论寿命长等优点被认为是具有重要商业化前景的规模储能技术之一,得到了国内外科技界及企业界的关注。本文对多硫化钠/溴液流电池(PSB)的原理、特点及国内外研发状况进行了评述,同时指出了PSB需要进一步研究的问题。1电池原理及特点由氧化还原液流单电池的原理示意图(图1略)可见,电池内部正、负极之间由离子交换膜分隔成彼此相互独立的两室,电池工作时存放在电池外部2个储罐中的溶解有反应活性物质的正、负极电解液经由各自的送液泵强制通过各自反应室循环流动,参与电化学反应。充电时电池外接电源,放电时电池接负载。实际使用时为保证电池的输出功率达到一定的规模,需将数节甚至数十节单电池按压滤机方式串联组装成一个电池组(电堆),然后再根据输出电流及电压的要求将电池组进行一定的串、并联连接,以满足用户需要。液流电池与传统二次电池有着显著的不同:液流电池的输出功率由电堆的大小决定,而储能容量则取决于活性电解液的浓度及体积(电池外部电解液储罐的容积),故电池的功率与容量可根据需要分别进行设计;充电结束后电池的正、负极活性电解液储存于各自的储罐中,故电池自放电率低,理论储存寿命长;充放电状态下电池正、负极活性物质均为液相,不会出现其他电池因电极上枝状晶体的生长而将隔膜刺破导致电池短路的危险。作为液流电池的一种,PSB电池分别以多硫化钠(Na2Sx)和溴化钠(NaBr)的水溶液为电池负、正极电解液及电池电化学反应活性物质,充放电时由Na+通过离子交换膜在正、负极电解液间的迁移而形成通路。充、放电时电极上发生如下反应:正极2NaBr-2e(充电放电)Br2+2Na+(1)负极2Na++(x-1)Na2Sx+2e(充电放电)xNa2Sx-1,x=2-4(2)电池充放电过程总的电池反应可用下式表示:2NaBr+(x-1)Na2Sx(充电放电)Br2+xNa2Sx-1,x=2-4(3)反应(1)及反应(2)的标准电极电位分别为+-,。由于受电解液浓度、充放电状态及操作温度的影响,-。2PSB电池组技术进展PSB电池由美国InstituteofGasTechnology在1984年发明,但在随后的数年时间内并没有得到科技界或产业界的关注。20世纪90年代初,英国Re-genesys技术有限公司(RegenesysTechnologiesLimit-ed)开始对PSB进行产品及技术的研发工作,先后开发出功率为5、20、100kW级的3个系列的电池组模块。模块中电池组的结构与燃料电池类似,每个电池组由电极、碳塑复合双极板、阳离子交换膜、聚乙烯绝缘支撑框等按压滤机方式组装而成,电池组内部通过使用特殊的螺旋形流体分配流道,减少了充放电过程中的漏电电流损耗。为了防止电池组的外漏,电池组中各节单电池的外边框采用塑料焊接方式连成一体,但这种方式也造成电池组的拆卸及维修困难。1996年,Regenesys公司在南威尔士Aberthaw电站对1MW级PSB储能系统进行测试,结