集流体腐蚀对钠硫电池容量衰减的影响分析

研究了以316 L不锈钢作为正极集流体的钠硫电池的容量非正常衰减现象。运用直流内阻测试、电化学交流阻抗测试、电池拆解分析以及β"-Al_2O_3陶瓷管外表面和正极物质的元素分析等手段分析钠硫电池容量非正常衰减的原因。结果表明:随着充放电循环次数增加,直流内阻基本保持稳定,但扩散阻抗则显著增大。此外β"-Al_2O_3陶瓷管外表面被一层黑色物质包裹,并且在β"-Al_2O_3陶瓷管外表面和正极物质中发现了铁、镍和铬元素。综合分析认为,316 L不锈钢集流体被多硫化钠腐蚀,随后腐蚀产物随充放电循环沉积在β"-Al_2O_3陶瓷管外表面,聚集的沉积物阻碍了钠离子的传输通道,导致钠硫电池的扩散阻抗显著增大,是钠硫电池容量非正常衰减的主要原因。