Strona główna / Blog / Amerykańscy naukowcy opracowali nowy typ baterii ze stopioną solą, która ma zapewnić magazynowanie energii na poziomie sieci w niższej temperaturze i przy niskich kosztach.

Amerykańscy naukowcy opracowali nowy typ baterii ze stopioną solą, która ma zapewnić magazynowanie energii na poziomie sieci w niższej temperaturze i przy niskich kosztach.

20 Październik 2021

By skakać

W związku z ciągłym rozwojem odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i słoneczna, potrzebne są kreatywne rozwiązania do przechowywania nieciągłej energii z natury. Potencjalnym rozwiązaniem jest bateria ze stopionej soli, która zapewnia korzyści, których nie mają baterie litowe, ale niektóre problemy wymagają rozwiązania.

Naukowcy z Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) w ramach amerykańskiej Narodowej Administracji Bezpieczeństwa Jądrowego zaproponowali nowy projekt, który może rozwiązać te niedociągnięcia i zademonstrowali nową baterię ze stopioną solą kompatybilną z obecnie dostępną wersją. Dla porównania, ten rodzaj baterii magazynującej energię można zbudować taniej, jednocześnie magazynując więcej energii.

Tanie i wydajne magazynowanie dużych ilości energii jest kluczem do wykorzystania energii odnawialnej do zasilania całego miasta. Chociaż ma wiele zalet, to jest to, czego brakuje w drogiej technologii baterii litowej. Baterie ze stopioną solą są bardziej opłacalnym rozwiązaniem, które wykorzystuje elektrody, które pozostają stopione przy pomocy wysokich temperatur.

„Ciężko pracowaliśmy, aby obniżyć temperaturę pracy stopionych akumulatorów sodowych do najniższej możliwej temperatury fizycznej” – powiedział Leo Small, główny badacz projektu. „Obniżając temperaturę baterii, może to również obniżyć całkowity koszt. Możesz użyć tańszego materiału. Baterie wymagają mniej izolacji, a przewody łączące wszystkie baterie mogą być cieńsze”.

Komercyjnie ten typ baterii nazywany jest baterią sodowo-siarkową. Niektóre z tych akumulatorów zostały opracowane na całym świecie, ale zwykle działają w temperaturach od 520 do 660°F (270 do 350°C). Cel zespołu Sandia jest znacznie niższy, chociaż wymaga to przemyślenia, ponieważ chemikalia działające w wysokich temperaturach nie nadają się do pracy w niższych temperaturach.

Wiadomo, że nowy projekt naukowców składa się z ciekłego metalicznego sodu i nowego rodzaju ciekłej mieszaniny. Ta płynna mieszanina składa się z jodku sodu i chlorku galu, który naukowcy nazywają katolitem.

Reakcja chemiczna zachodzi, gdy bateria uwalnia energię, wytwarzając jony sodu i elektrony przechodzące przez wysoce selektywny materiał oddzielający i wytwarzając po drugiej stronie stopioną sól jodkową.

Ta bateria sodowo-siarkowa może pracować w temperaturze 110°C. Po ośmiu miesiącach testów laboratoryjnych był ładowany i rozładowywany ponad 400 razy, co potwierdza jego wartość. Ponadto jego napięcie wynosi 3.6 V, co według naukowców jest o 40% wyższe niż w przypadku dostępnych na rynku akumulatorów ze stopioną solą, a więc ma wyższą gęstość energii.

Autorka badań Martha Gross powiedziała: „Z powodu nowego katolitu, który opisaliśmy w tym artykule, jesteśmy bardzo podekscytowani tym, ile energii można wstrzyknąć do tego systemu. Stopione baterie sodowe istnieją od dziesięcioleci i są na całym świecie, ale nigdy nie były. Nikt o nich nie mówił. Wspaniale jest więc móc obniżyć temperaturę i przywrócić niektóre dane i powiedzieć: „To naprawdę opłacalny system”.

Naukowcy zwracają teraz uwagę na obniżenie kosztów baterii, co można osiągnąć poprzez zastąpienie chlorku galu, który jest około 100 razy droższy niż sól kuchenna. Powiedzieli, że ta technologia jest jeszcze od 5 do 10 lat od komercjalizacji, ale to, co jest dla nich korzystne, to bezpieczeństwo baterii, ponieważ nie stwarza zagrożenia pożarowego.

„To pierwsza demonstracja długoterminowego, stabilnego cyklu niskotemperaturowej baterii stopionego sodu” – powiedział autor badań Erik Spoerke. „Nasza magia polega na tym, że ustaliliśmy chemię soli i elektrochemię, co pozwala nam skutecznie działać w temperaturze 230°C. Pracuj. Ta niskotemperaturowa struktura jodku sodu jest modyfikacją stopionych akumulatorów sodowych”.

close_white
zamknięte

Napisz zapytanie tutaj

odpowiedz w ciągu 6 godzin, wszelkie pytania są mile widziane!

    [klasa^="wpforms-"]
    [klasa^="wpforms-"]