一、钠硫电池储能技术钠硫电池的正极为液态（熔融）的硫，负极为（熔融的）钠，两者通过固态氧化铝陶瓷分离开，电解质只允许正钠离子通过和硫结合形成多硫化物。钠硫电池的工作原理如下图所示。 钠硫电池工作原理 放电时，带正电的钠离子通过电解质，而电子通过外部电路流动产生大约2V的电压。充电时，整个过程逆转，多硫化钠释放正钠离子反向通过电解质重新结合为钠。整个电池正常工作需要保持温度在300℃-350℃。 钠硫电池装置 钠硫电池的研究工作主要集中在中科院上海硅酸盐研究所。近年来，该研究所在钠硫电池关键材料、制作工艺、电池模块化、中试生产线、应用示范方面都取得了较好的进展。已经具有年产2MW钠硫电池能力的中试生产线，成功研制出650Ah钠硫电池单体电池，能量1300Wh，最大工作电流80A，前200次循环的退化率<0.01%，接近国外产品的水平。 成功制备了5kW/40kWh级储能电池模块，模块集成了所有控制与电池系统，能独立进行工作，包括保温箱、电池、温控系统、电池切换单元管理、BMS等，可实现对电池充放电、温度、效率计算的管理，模块可独立进行工作，也可实现相互间的组合。 基于5kW电池模块研制成功100kW/800kWh钠硫电池储能系统，成为国家电网上海世博园智能电网综合示范工程的一部分。另外，国内清华大学也在从事钠硫电池的研究工作；北京市佳昊新能源投资有限公司也与中国科学院物理所等科研单位积极合作，致力于钠硫电池储能应用的研究。 二、液流电池储能技术液流储能电池是一种适宜大规模蓄电的电化学储能装置。液流电池的正、负极活性物质主要存在于电解液中，通过送液泵流过液流电池，电池内的正、负极电解液由离子交换膜隔开。在电池充、放电过程中，电解液中的活性物质离子在惰性电极表面发生价态的变化。液流电池工作原理如下图所示。 液流电池工作原理 到目前为止，国际上已开发出四种液流电池，即锌-溴体系电池、多硫化钠/溴体系电池、铁铬电池及全钒氧化还原液流电池。在众多的液流电池体系中，由于全钒体系液流电池系统的正、负极活性物质均为钒，只是价态不同，可以避免正、负极活性物质通过离子交换膜扩散造成的元素交叉污染，优势明显，是目前最主要的商用化发展技术方向。 液流电池装置 我国从上世纪80年代末开始液流储能电池的基础研究工作。目前，从事液流储能电池技术的研发和产业化的相关单位有：中国科学院大连化学物理研究所、防化研究院、清华大学、化工大学、中国地质大学、北京大学、东北大学、中南大学、北京普能世纪科技有限公司等。 防化研究院、清华大学、化工大学等在液流电池新体系方面做了多方面的开创性的研究工作，如单液流锌/镍储能电池、单液流铜/铅储能电池、单液流有机储能电池、单液流四氯醌/镉电池等。 中国科学院大连化学物理研究所在全钒液流储能电池关键材料、系统集成、测试方法、工程化开发及应用示范等方面取得了重要进展。2012～2016年，中科院大连化物相继研发成功10kW和22kW级电堆的全钒液流电池系统，标志我国全钒液流电池系统的研究进入新的发展阶段。 北京普能世纪科技有限责任公司是我国全钒液流电池生产的代表企业，该公司为丹麦国家实验室、西班牙国家新能源研究中心等多个智能电网和微网示范项目提供了全钒液流电池系统，并为国家电网公司张北风光储输项目一期提供了2MW全钒液流电池。（内容提供：电气工程科学普及） |
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