前のページ 1/1 次のページ

ナトリウム・硫黄電池(なとりうむ・いおうでんち、sodium-sulfur battery)とは、負極にナトリウムを、正極に硫黄を、電解質にβ-アルミナを利用した高温作動型二次電池である。NAS電池(なすでんち)またはNAS(なす)とも呼ばれる。特に大規模の電力貯蔵用に作られ、昼夜の負荷平準などに用いられる。

◆電池反応

ナトリウム・硫黄電池は、活物質であるナトリウムや硫黄を溶融状態に保ち、β-アルミナ電解質のイオン伝導性を高めるために高温(約300〜350℃)で運転される。負極の溶融ナトリウムは、β-アルミナとの界面でNa⁺に酸化され電解質を通って正極に移動する。正極ではNa⁺が硫黄によって還元されて五硫化ナトリウム(Na₂S₅)となる。電池反応(放電反応)は次の通り。

:負極: 2Na → 2Na⁺ + 2e^-

:正極: 5S + 2Na⁺ + 2e^- → Na₂S₅

:全反応: 2Na + 5S → Na₂S₅

放電初期では上記の反応が進行するが、放電が進行して未反応の硫黄がすべて消費されると、Na₂S₅は次第に、より高い原子価の硫黄の組成(Na₂S_x, x=2~5)の多硫化物に転化していき、やがて二硫化ナトリウム(Na₂S₂)となる。ただし、Na₂S₂は内部抵抗が高く充電特性が悪いため、通常はNa₂S₂を生成しない範囲内で作動させる。充電反応は、上記放電反応の逆反応が進行する。

◆特徴と用途

従来の鉛蓄電池に比べて体積・重量が3分の1程度とコンパクトなため、揚水発電と同様の機能を都市部などの需要地の近辺に設置できる。また出力変動の大きな風力発電・太陽光発電と組み合わせ出力を安定化させたり、需要家に設置して、割安な夜間電力の利用とともに、停電時の非常時電源を兼用できる。常温では動作しないため、ヒーターによる加熱と放電時の発熱を用いて、作動温度域(300℃程度)に温度を維持する必要がある。

◆事業者

日本ガイシと東京電力が製造・販売している。

◆ 関連項目

・溶融塩電池

◆外部リンク

・[外部リンク] 東京電力

・[外部リンク] 日本ガイシ

前のページ 1/1 次のページ

・ナトリウム・硫黄電池 page1