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2011年01月24日15:10 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号：T|T

关键词： 2010科学发展报告 2010 科学发展报告 中国科学院院士 

中国科学院上海硅酸盐研究所温兆银研究员在《2010科学发展报告》撰文，介绍了他们团队在储能用大容量钠硫电池研制方面取得的突破性成果。

2006年起，中科院硅酸盐所通过与上海市电力公司合作，以储能为目标开发大容量钠硫电池，在关键材料、电池技术方面取得了突破。文章从三个方面对此进行了介绍。

一、关键材料技术与单电池。电解质陶瓷是钠硫电池的核心材料。该所研究人员通过独特的双ZETA技术，实现了材料中化学成分、显微结构的高度均匀性，并在突破了水为制备粉体所用介质、可循环再利用的基础上实现了陶瓷材料低成本、绿色、工程化制备。他们采用独特的动态烧结的 技术，实现了陶瓷管的无形变制备。

钠硫电池的制备涉及多种材料的组合技术，为了保证各种电池部件的最佳匹配，研究人员对多种材料部件及其组合技术开展了深入系统的研究，如研制成功的金属陶瓷化封接材料、真空热压金属陶瓷封接技术、集流电极耐腐蚀涂层材料等，为钠硫电池的制备解决了关键技术。

二、中试线的建立与工程化技术的突破。为了实现工程化，研究人员自行设计了具有年产2兆瓦钠硫电池能力的中试生产线。经过1年多时间的设计、制造与调试，钠硫电池中试线于2009年3月全线贯通，实现了从粉体、陶瓷管到单体电池的稳定、批量化制备。在全部100余台中试设备中，有2/3为自主研制。中试线所制备的各种材料全面达到了较高的性能，其中陶瓷粉体的装填密度达到0.8 g cm-3以上，陶瓷管的相对密度>99%，径向与纵向相对变形率分别小于1%和0.2%，300oC钠离子电导率5-6cm。单体电池容量650Ah，能量1300Wh，最大工作电流80A，前200次循环的退化率<0.002%，接近国外产品的水平。

三、电池模块化与示范。在实现大容量钠硫电池批量化制备的基础上，研究人员建立了钠硫电池批量化质量检测与电池筛选平台。成功制备了5千瓦级储能电池模块，该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、连线等，可实现对电池充放电、温度、效率计算等的管理，模块可独立进行工作，也可实现相互间的组合性能储能系统。对电池模块进行了包括串联、并联、交直流变换、大电流短时间冲击、短路、恒功率运行等在内的各种实验。对BMS、恒温系统、电池切换、电池连接、安全隔离等在内的多个系统通过了性能试验。在国内首次实现了10千瓦级钠硫电池系统的示范。（摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2010科学发展报告》）

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