1.钠硫电池的工作原理 钠硫电池由美国Ford[2]公司于1967年首先发明公布，其由熔融态电极和固体电解质组成，工作温度为300～350℃，负极活性物质为熔融金属钠，正极活性物质为液态硫和多硫化钠熔盐，通常采用多孔的碳或石墨毡作为正极集流体。

钠硫电池的中心管为固体电解质β-Al2O3的陶瓷材料，将位于内部的负极和外部的正极隔离并传导Na ，该系统封装在一个不锈钢容器内，该容器的容器壁就是负极的集流体。

钠硫电池基本的电极反应是[1]： 阳极反应：2Na-2e→2Na 负极反应：xS 2e→Sx2- 总电池反应：2Na xS=Na2Sx 新装配的钠硫电池一般处于完全荷电的初始状态。

钠硫电池在300℃～350℃工作温度下，在放电的初始阶段(硫含量为100%～78%)，正极由液态硫与液态的Na2S2形成非共溶液相，电池的电动势约为2.076 V；当放电至Na2S3出现时，电池的电动势降至1.78 V；当放电至Na2S4出现时，对应的电动势降至1.74 V，直至液相消失。

从电池的总反应式出发，得到电池的反应产物是多硫化物。

另外，钠硫电池的工作温度在350℃左右，因此形成了高温硫腐蚀环境，集流体腐蚀严重。

钠硫电池中包含了多种无机材料，有电解质陶瓷隔膜、正负极之间的绝缘陶瓷、封接用玻璃、金属焊料、导电碳、集流用金属电极以及活性物质钠与硫等[3]。

钠硫电池的性能好坏在较大程度上由这些材料的特性所决定，高性能的材料及部件是保证钠硫电池性能和可靠性的基础，其中集流体是其关键材料之一。

2.钠硫电池的发展现状及问题 随着煤、石油、天然气等天然能源的耗尽和环境污染的加重[4-8]，以风能、太阳能和海洋能为代表的新能源技术受到各国的重视，但风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电具有明显的间歇性，发出的电力不稳定，波动较大、可调节性差，给传统电网的安全性和调峰能力带来巨大的挑战。

钠硫电池存储技术在较大程度上解决了风力发电和太阳能发电的随机性、间隙性和波动性等问题，使大规模风力发电和太阳能发电并入常规电网以解决电力短缺问题成为可能，是城市智能电网建设重要的组成部分。