大规模储能技术在太阳能、风能等可再生能源发电系统和智能电网系统中有着重要的应用。钠-氯化镍电池由于具有较高的能量密度、开路电压和安全性，是目前最有前景的大规模储能技术之一。但该电池的正极仍存在两大问题阻碍其大规模应用，一是金属镍颗粒在循环过程中长大所导致的电池容量衰减的问题，二是金属镍不完全利用导致比能量低的问题。　　为了避免镍颗粒在循环过程中快速长大，通过在金属镍表面包覆一层Ni3S2修饰层加以实现。用含有修饰层的镍粉组装电池并进行电化学性能测试后发现，Ni3S2修饰层能较好地阻止镍颗粒的团聚长大并提高电池循环性能。在电池循环前期镍表面的Ni3S2修饰层保存较好，能较好地阻止生成的NiCl2颗粒相互融合从而抑制镍颗粒团聚。随着循环进行，Ni3S2修饰层会破碎、脱落，其阻止镍颗粒长大的作用逐渐减弱，但分布在颗粒间的Ni3S2碎片仍能一定程度上阻止镍颗粒长大。镍粉与摩尔比为15％的单质硫反应在镍表面生成的Ni3S2修饰层具有最佳的厚度，用该种镍粉组装的电池循环50周后的容量是未经修饰镍粉组装电池在相同条件下的4倍。　　进一步实验发现，在正极中加入单质硫能在金属镍表面原位生成Ni3S2修饰层。由于正极中残余的硫与金属镍持续反应并在镍表面不断地生成Ni3S2修饰层以修复由于Ni3S2的脱落而损坏的修饰层，因此在含硫正极中的Ni3S2修饰层具有自修复功能，该功能可以增强Ni3S2的阻隔效应，提高电池的循环性能。所以具有最佳硫含量的电池在循环50周后的容量比直接在镍颗粒表面包覆最佳厚度Ni3S2修饰层的电池的容量高12％。实验结果表明，Ni3S2的自修复功能取决于正极中单质硫的加入量。当硫含量低于最佳值时，正极中单质硫含量越高，Ni3S2修饰层的自修复功能能维持更长时间，电池将表现出更佳的循环性能;反之，当正极中加入的硫过多，过量的导电性较差的单质硫和Ni3S2会使电池的内阻增加，循环性能下降。　　对于钠-氯化镍电池，无论正极中是否含有单质硫，适当地降低电池工作温度都能提高电池的循环性能。实验发现，降低电池工作温度能降低镍颗粒的表面活性从而减缓金属镍颗粒的团聚长大，进而提高电池的循环稳定性。但当工作温度进一步降低时，电化学反应速率和Na+迁移速率会变慢，熔融金属钠与β"-Al2O3的润湿性也会随之变差，因此温度过低电池性能反而会下降。对于含硫和不含硫的钠-氯化镍电池，最佳的工作温度都为260℃。　　由于该电池的电化学反应发生在镍表面并由表及里地进行，会使得镍颗粒内部的镍难以利用，针对该问题本论文分别制备了不同粒径的镍空心微球(NHS)来组装钠-氯化镍电池。实验结果表明用粒径为1μm左右的镍空心微球组装的电池具有最优的循环性能和最低的极化电压。进一步实验发现，用镍空心微球作为镍源的电池当镍的使用量下降33％后，电池的循环性能并不明显降低，循环100周后的容量仅从理论容量的63.4％下降为60％。按镍空心微球与NaCl的质量比为1组装的电池循环100周以后的容量与羰基镍粉与NaCl质量比为1.5的电池在相同条件下循环100周后的容量相当，这说明用镍空心微球取代羰基镍粉作为钠-氯化镍电池镍源能有效降低电池正极中镍的使用量。