Američtí vědci vyvinuli nový typ baterie z roztavené soli, od které se očekává, že dosáhne skladování energie na úrovni sítě při nižší teplotě a nízkých nákladech.

S neustálým nárůstem obnovitelných zdrojů energie, jako je větrná a solární energie, jsou zapotřebí kreativní řešení pro ukládání přerušované energie z přírody. Potenciálním řešením je baterie z roztavené soli, která poskytuje výhody, které lithiové baterie nemají, ale je potřeba vyřešit některé problémy.

Vědci ze Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) pod americkým Národním úřadem pro jadernou bezpečnost navrhli nový design, který dokáže tyto nedostatky vyřešit, a předvedli novou baterii s roztavenou solí kompatibilní s aktuálně dostupnou verzí. Ve srovnání s tím lze tento druh akumulátoru energie zkonstruovat levněji a zároveň ukládat více energie.

Ukládání velkého množství energie levně a efektivně je klíčem k využití obnovitelné energie k napájení celého města. Přestože má mnoho výhod, právě to postrádá technologie drahých lithiových baterií. Baterie s roztavenou solí jsou cenově výhodnějším řešením, které využívá elektrody, které zůstávají roztavené pomocí vysokých teplot.

"Usilovně jsme pracovali na snížení pracovní teploty roztavených sodíkových baterií na nejnižší možnou fyzickou teplotu," řekl Leo Small, hlavní výzkumník projektu. "Zatímco snižuje teplotu baterie, může také snížit celkové náklady. Můžete použít levnější materiál. Baterie vyžadují méně izolace a vodiče spojující všechny baterie mohou být tenčí."

Komerčně se tento typ baterie nazývá sodno-sirná baterie. Některé z těchto baterií byly vyvinuty celosvětově, ale obvykle pracují při teplotách 520 až 660 °F (270 až 350 °C). Cíl týmu Sandia je mnohem nižší, i když to vyžaduje přehodnocení, protože chemikálie, které fungují při vysokých teplotách, nejsou vhodné pro práci při nižších teplotách.

Rozumí se, že nový design vědců sestává z tekutého kovového sodíku a nového typu tekuté směsi. Tato kapalná směs se skládá z jodidu sodného a chloridu galitého, který vědci nazývají katolyt.

Chemická reakce nastává, když baterie uvolňuje energii, produkující sodíkové ionty a elektrony procházející vysoce selektivním separačním materiálem a na druhé straně tvoří roztavenou jodidovou sůl.

Tato sodno-sírová baterie může pracovat při teplotě 110°C. Po osmi měsících laboratorního testování byl více než 400krát nabit a vybit, což dokazuje jeho hodnotu. Jeho napětí je navíc 3.6 voltu, což je podle vědců o 40 % vyšší než u baterií s roztavenou solí na trhu, takže má vyšší hustotu energie.

Autorka výzkumu Martha Grossová řekla: "Vzhledem k novému katolytu, o kterém jsme informovali v tomto článku, jsme velmi nadšeni z toho, kolik energie lze do tohoto systému vstříknout. Tavené sodíkové baterie existují po desetiletí a jsou po celém světě." ale nikdy nebyli. Nikdo o nich nemluvil. Takže je skvělé, že můžeme snížit teplotu a vrátit nějaká data a říct: 'Tohle je skutečně životaschopný systém'.“

Vědci nyní obracejí svou pozornost na snižování nákladů na baterie, čehož lze dosáhnout náhradou chloridu galitého, který je asi 100krát dražší než kuchyňská sůl. Řekli, že tato technologie je ještě 5 až 10 let od komercializace, ale co je pro ně výhodné, je bezpečnost baterie, protože nevytváří riziko požáru.

"Jde o první ukázku dlouhodobého stabilního cyklu nízkoteplotní baterie s roztaveným sodíkem," uvedl autor výzkumu Erik Spoerke. "Naše kouzlo spočívá v tom, že jsme určili chemii soli a elektrochemii, což nám umožňuje efektivně pracovat při 230 °F. Práce. Tato nízkoteplotní struktura jodidu sodného je modifikací baterií s roztaveným sodíkem."