钠硫电池由美国福特汽车公司于 1966 年提出^[1]，主要作为一种新型动力电池应用于电动汽车方面。但由于技术原因及安全性问题导致其在动力汽车方面发展受到限制，而同样作为动力电池的锂电池则具有很大的优势^[2,3]。目前使用的各种储能技术^[4]中，钠硫电池以其优越的性能，逐渐引起各国研发人员的重视^[5]。钠硫电池是一种特性优良的二次电池，其高能量密度、高安全性、长寿命、运行维护方便的优点，是各种二次电池中成熟且具潜力的一种储能电池。近年来，钠硫电池已经广泛在电力系统中应用于负荷平定、削峰填谷、应急电源、风力发电等方面。目前，国内外学者广泛重视钠硫电池的研究，致力于解决钠硫电力储能经济运行及安全性方面，使钠硫电池更加安全经济，具备较强的市场竞争力。

一般情况下电池通常是由正极、负极、电解质、隔膜和外壳组成。一般常规

二次电池如铅酸电池、镉镍电池等都是由固体电极和液态电解质组成，而钠硫电池正好相反，它是由熔融态电极和固体电解质组成，工作温度为300-500 ℃。构成其负极的活性物质是熔融金属钠，正极活性物质是液态硫和多硫化钠熔盐。由于硫是绝缘体（电阻率为107 Ω#8226;cm），所以硫通常是填充在多孔的碳或石墨毡里，碳或石墨毡作为正极集流体。固体电解质兼隔膜是一种专门用于传导钠离子并被称为β-Al₂O₃的陶瓷材料，外壳则一般用不锈钢等金属材料。电池反应如下：

xS 2Na →Na₂S_x（x = 3-5）

图 1高温钠硫电池的电极反应原理图^[6]

上诉钠硫电池为高温钠硫电池，高温钠硫电池具有很多独特之处：（1）比能量（即单位质量或单位体积所具有的有效电能量）高，理论比能量为760 Wh#8226;Kg^-1，实际比能量大于100 Wh#8226;Kg^-1，是铅酸电池的3～4倍；（2）大电流、高功率放电和高效率充放电，放电电流密度一般可达200～300mA#8226;cm^-2，并可瞬间放出其3倍的固有能量。由于采用固体电解质，所以不会发生采用液体电解质二次电池的自放电及副反应，充放电电流效率几乎为100％^[7]。