アメリカの科学者たちは、新しいタイプの溶融塩電池を開発しました。これは、より低い温度と低コストでグリッドレベルのエネルギー貯蔵を実現することが期待されています。

風力や太陽エネルギーなどの再生可能エネルギー源の継続的な増加に伴い、自然からの断続的なエネルギーを貯蔵するための創造的なソリューションが必要です。 考えられる解決策は溶融塩電池です。これはリチウム電池にはない利点を提供しますが、いくつかの問題を解決する必要があります。

米国国立原子力安全局傘下のサンディア国立研究所（サンディア国立研究所）の科学者は、これらの欠点を解決できる新しい設計を提案し、現在入手可能なバージョンと互換性のある新しい溶融塩電池を実証しました。 それに比べて、この種のエネルギー貯蔵バッテリーは、より多くのエネルギーを貯蔵しながら、より安価に構築することができます。

大量のエネルギーを安価かつ効率的に貯蔵することは、再生可能エネルギーを使用して都市全体に電力を供給するための鍵です。 それには多くの利点がありますが、これは高価なリチウム電池技術に欠けているものです。 溶融塩電池は、高温の助けを借りて溶融したままの電極を使用する、より費用効果の高いソリューションです。

プロジェクトの主任研究員であるレオ・スモールは、次のように述べています。 「バッテリーの温度を下げると同時に、全体的なコストを削減することもできます。より安価な材料を使用できます。バッテリーの絶縁が少なくて済み、すべてのバッテリーを接続するワイヤーを細くすることができます。」

商業的には、このタイプのバッテリーはナトリウム硫黄バッテリーと呼ばれています。 これらのバッテリーのいくつかは世界的に開発されていますが、通常は520〜660°F（270〜350°C）の温度で動作します。 Sandiaチームの目標ははるかに低いですが、高温で機能する化学物質は低温での作業には適していないため、再考する必要があります。

科学者の新しい設計は、液体ナトリウム金属と新しいタイプの液体混合物で構成されていることが理解されます。 この液体混合物は、ヨウ化ナトリウムと塩化ガリウムで構成されており、科学者はこれを陰極液と呼んでいます。

バッテリーがエネルギーを放出すると化学反応が起こり、ナトリウムイオンと電子が選択性の高い分離材料を通過し、反対側に溶融ヨウ素添加塩が生成されます。

このナトリウム硫黄電池は、110°Cの温度で動作します。 400か月の実験室試験の後、3.6回以上の充電と放電が行われ、その価値が証明されています。 さらに、その電圧は40ボルトであり、科学者によると、市場に出回っている溶融塩電池よりもXNUMX％高いため、エネルギー密度が高くなっています。

研究著者のマーサ・グロスは次のように述べています。「この論文で報告した新しい陰極液のおかげで、このシステムにどれだけのエネルギーを注入できるかについて非常に興奮しています。溶融ナトリウム電池は何十年も前から存在しており、世界中にあります。しかし、彼らは一度も行ったことがありません。誰も彼らについて話していません。したがって、温度を下げてデータを戻し、「これは本当に実行可能なシステムです」と言うことができるのは素晴らしいことです。」

科学者たちは現在、電池のコストを削減することに注意を向けています。これは、食卓塩の約100倍の高価な塩化ガリウムを交換することで達成できます。 この技術はまだ商品化から5年から10年は離れているとのことですが、火災の危険性がないため、バッテリーの安全性が有益です。

「これは、低温溶融ナトリウム電池の長期安定サイクルの最初のデモンストレーションです」と、研究著者のエリック・スポエルケは述べています。 「私たちの魔法は、230°Fで効果的に動作できる塩の化学と電気化学を決定したことです。動作します。この低温ヨウ化ナトリウム構造は、溶融ナトリウム電池を改造したものです。」