據(jù)外媒報(bào)道，隨著風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源的不斷崛起，需要有創(chuàng)造性的解決方案來(lái)存儲(chǔ)從自然界中間歇性的能源。一種潛在的解決方案被稱為熔鹽電池，它提供了鋰電池所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)它也有它自己存在的問(wèn)題。現(xiàn)在，來(lái)自桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們提出了一種能解決了這些缺點(diǎn)的新設(shè)計(jì)，并展示了一種可以工作的熔鹽電池--它可以以更低成本建造并與此同時(shí)能存儲(chǔ)比以往版本更多的能量。

以廉價(jià)和高效的方式儲(chǔ)存大量能源是用可再生能源為整個(gè)城市供電的關(guān)鍵，盡管它有許多優(yōu)勢(shì)，但這正是昂貴的鋰電池技術(shù)所欠缺的。熔鹽電池是一種更具成本效益的解決方案，它使用在高溫幫助下能保持熔鹽狀態(tài)的電極。這是桑迪亞的科學(xué)家們一直在努力改變的。

“我們一直在努力將熔鹽電池的工作溫度降到盡可能低的物理溫度，”該項(xiàng)目的首席研究員Leo Small說(shuō)道，“在降低電池溫度的同時(shí)還可以整體降低成本。你可以使用便宜些的材料。電池需要更少的絕緣，而連接所有電池的線路可以變得更薄。”

在商業(yè)上，這種電池被稱為鈉硫電池，世界上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些該類型電池，但它們通常需要在520到660°F（270到350°C）的溫度下工作。桑迪亞團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)則要低得多，盡管這樣做需要重新思考，因?yàn)樵诟邷叵鹿ぷ鞯幕瘜W(xué)物質(zhì)并不適合在較低的溫度下工作。

這群科學(xué)家們的設(shè)計(jì)由液態(tài)金屬鈉和一種新型液體混合物組成，這種液體混合物由碘化鈉和氯化鎵組成，科學(xué)家們稱之為陰極電解質(zhì)。當(dāng)電池釋放能量時(shí)，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生進(jìn)而產(chǎn)生鈉離子和電子以通過(guò)高選擇性的分離材料并在另一邊產(chǎn)生熔鹽電池。

這款鈉硫電池可以在230 °F（110°C）的溫度下工作，經(jīng)過(guò)8個(gè)月的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、充放電次數(shù)超過(guò)400次證明了它的價(jià)值。此外，它的電壓為3.6伏特，科學(xué)家說(shuō)這比市面上的熔鹽電池高出40%。這可能等同于含有更少電池的版本，因此具有更高的能量密度。

研究論文作者M(jìn)artha Gross表示：“由于我們?cè)谶@篇論文中所報(bào)道的新型陰極電解質(zhì)，我們對(duì)能將多少能量注入這個(gè)系統(tǒng)感到非常興奮。雖然熔鹽電池已經(jīng)存在了幾十年、遍布全球，但從來(lái)沒(méi)有人談?wù)撨^(guò)它們。所以，能降低溫度并獲得一些數(shù)據(jù)并說(shuō)‘這是一個(gè)真正可行的系統(tǒng)’是非常棒的。”

現(xiàn)在，科學(xué)家們正將注意力轉(zhuǎn)向降低電池的成本，這可以通過(guò)取代比食鹽貴100倍左右的氯化鎵來(lái)實(shí)現(xiàn)。他們稱，雖然這項(xiàng)技術(shù)距離商業(yè)化還有5到10年的時(shí)間，但對(duì)他們有利的是電池的安全性，因?yàn)樗粫?huì)產(chǎn)生火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

“這是低溫熔鹽電池長(zhǎng)期穩(wěn)定循環(huán)的首次演示，”研究作者Erik Spoerke表示，“我們已經(jīng)打造東西的神奇之處在于，我們已經(jīng)確定了鹽化學(xué)和電化學(xué)，這使我們能在230°F的條件下有效地工作。這種低溫碘化鈉結(jié)構(gòu)是對(duì)熔融鈉電池的一種改造。”