β氧化铝介绍

钠硫电池车 车用钠硫电池组

我被称为β--- 氧化铝，这是一个误会。误会的起因还得从我的身世说起。我是在熔玻璃的窑炉中诞生的，窑炉壁上耐火材料中的氧化铝和玻璃熔体中的氧化钠孕育了我。当人们首次在这里发现我时，以为我是氧化铝的一个变体，所以将我命名为β---氧化铝, 其实我并不是氧化铝家族中的一员。我和氧化铝有多方面的区别：从化学成分说，我是氧化钠和氧化铝的复合氧化物，而氧化铝是单一氧化物；从结构上说，我具有层状结构，而氧化铝具有密堆积结构；从性质上说，我是导电体而氧化铝是绝缘体；从用途上说，我作为功能材料使用，而氧化铝是作为结构材料使用的。说了这么多也没用，因为木已成舟，人们已经叫惯了，改也难，我也只有认了。

众所周知，氧化铝在很多领域中有广泛的应用。和氧化铝相比我也毫不逊色，当然是在不同领域。我的所有应用都基于我的结构特点，主要是在我的结构中有一个可供钠离子迁移的疏松钠氧层，这使我成为一个导电体，但又与电子导体不同，我是离子导体，也就是说，在传递电荷的同时还伴有物质迁移，因此我在能源领域中大有用武之地。比如说，汽车的尾气污染是环境保护中的一个重要问题，采用蓄电池作为汽车的驱动能源是解决途径之一。但常用的铅酸蓄电池由于重量大，比能量低，续驶里程短，达不到要求。以我为固体电解质的高能蓄电池，如钠硫电池，Zebra 电池，实际比能量比铅酸电池可高出3-5倍，一次充电就可行驶100公里以上，工作时没有气体排出，不污染环境。又如利用金属钠的浓度差和我的钠离子导电性做成的碱金属热电转化器，又称钠热机，是将热能直接转换成为电能的发电装置，它没有机械转动部分，热电转换效率高，可在使用地点安装，没有传输损失，我也是这种装置中必不可少的关键材料。还有，由于我结构中的钠离子可以迁移，在特定的环境中它可以和其他离子，如碱金属、碱土金属、稀土离子等多种离子进行离子交换，成为其他离子的Beta 氧化铝，形成一个Beta 氧化铝的大家族，具有各种不同的用途。

当然，我的用途还不止这些，而且随着科学探索的深入，我的用途也会与时俱进，但就已有的用途而言，我已经是人类生活的好帮手、好朋友了，你不否认吧

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性质：主晶相为β-Al2O3的陶瓷材料。它通常是由钠、钾、铷、钙、锶、钡等碱金属、碱土金属以及稀土金属氧化物等的存在而形成的。β-Al2O3陶瓷的化学式可写作：M2O(碱金属氧化物)：Al2O3=1：6及Ln2O3：Al2O3=1：12。常见的有Na β-Al2O3，K β-Al2O3，Ca β-Al2O3等一系列化合物陶瓷，其中Na β-Al2O3陶瓷是很好的固体电解质，具有不透过钠、硫或硫化钠熔体，又有优良的离子电导性和电子绝缘性。可用作钠硫电池中分隔钠极和硫极的隔膜，并在电池反应过程中起传导钠离子的电解质作用。钠硫电池的理论比能量达760W •h/kg ，为铅酸蓄电池的10倍，并能和铅酸蓄电池一样，能不断使用，已在电子手表、电子照相机、听诊器和心脏起搏器上应用，是一类很有发展前途的材料。

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