1. 钠/金属氯化物(Zebra)电池

钠/金属氯化物(Zebra)电池^[1-2]是近十多年来在钠硫电池研制基础上又发展起来的一种新型高能电池,其正极金属氯化物可以为镍、铁、钻、铬、铜等一系列过渡金属元素的氯化物,此电池是1978年由南非ZebraPower Systems公司的J.Coetzer发明的^[3],Zebra电池的名称因而也由此而来。该电池研究发展相当快,开始南非Anglo-American公司首先参与；随后比较大的发展在英国Harwell实验室^[4]和Beta研究发展公司^[5-6]；此外美Argonne国家实验室和加州技术研究所的Jet推进实验室了及日本SEIKO BPSON公司也在积极进行研究和试验。近年来,德国Daimler-Benz集团和南非Anglo-Ameriean公司联合组成一个风险公司(AEG Anglo Eatteries GmbH)正强有力地积极推进钠/氯化镍电池的研究和开发,取得了令人鼓舞的突出进展。

到目前为止,作为电动汽车用的钠/氯化镍电池组已研究制备了几百个,分别安装在微型轿车、卡车、货车及大客车等70多辆电动汽车上进行试验^[7]。比较突出的是从1993年开始在德国吕根岛由政府支持的电动汽车试验,据报导^[8]截止到1995年底统计,共有总数为60辆7种车型的电动汽车进行了实际路试；试车用的电池组有钠/氯化镍、福/镍、钠/硫、铅酸4种,其中用氯化镍电池组装的电动汽车无论在装车的数量和累积行驶的里程上都名列榜首,共装备了5种车型的31辆电动汽车,累积行驶里程达611882km,试验仍在继续中。另外据最新消息^[9],德国AEG Anglo Batteries GmbH一辆用钠/氯化镍电池组装的电动汽车在过去3年多时间的实际路试中已运行了大于69000英里(相当于1200次正常循环)而无任何维护。可以预料,钠/氯化镍电池作为新一代车用高能电池走向实用化已为期不远了。

钠/氯化镍电池作为一种新型高能电池具有一系列非常诱人的特性^[10-11],其主要表

为:

(1)开路电压高(300℃时为2.58V)

(2)比能量高(理论上gt;700Wh/kg,实际达~100Wh/kg)

(3)能量转换效率高(无自放电,100%库伦效率)

(4)可快速充电(30min充电达50%放电容量)

(5)工作温度范围宽(250℃-350℃的宽广区域)