Zebra电池作为钠硫高温电池的化学反应原理与使用情况

Werth电池在循环过程中其内阻会升高，其中部分原因是p-A120和酸性氧铝酸钠熔体反应引起的。为解决这一问题，Coetzer提出用过渡金属氧化物做正极，用碱性的氧铝酸钠熔体做液体电解质。这种体系与卜AI2O相容性较好，因此依据钠金属和过渡金属氧化物的反应，就形成了一种新型二次电池。这类电池统称为Zebra电池。
现在，Zebra电池已进入试生产阶段，约有170块电池在进行着侧试，主要是装车测试，有一些在进行台架测试。电池装在旅游车和公共汽车上。在德国的Rugen岛有一电动车队，由60辆电动车组成，其中52%的电动车装有Zebra电池，在不更换电池的情况下，寿命已经达到4年，1260次，行程11万km.
元素周期表上第一行过渡金属的氧化物对钠的电压很具吸引力，在电池的开路电压随温度变化的实验测试结果中，FeC12, NiCI:已被广泛用做电极材料。用FeCI2时，电池开路电压为2.35V，其优点是成本较低，但电池反应很复杂。而采用NICI:时，电池开路电压较高(2.58V)，内
阻一定时可以得到更高的最大输出功率，所以很适合用在高功率要求的电动车上，其理论比能量为75O W·h/kg,电池反应图可以看出，电池能发生过充电和过放电反应。过放电反应允许电池装配时不必添加钠元家，在放电反应产物(Ni和NaCI)中添加少量铝.就可以在第一次充电过程中产生足够的钠来预备钠电极，电池主要反应是高表面积的镍粉极和钠，须添加足量的NaCI，使超过30%的镍氧化，之后发生过充反应，NaCI从NaA1CI中被抽出，从而形成富AICI的熔体。