美國科學家研製出一種新型熔鹽電池，有望在更低溫度、低成本下實現電網級儲能。

隨著風能和太陽能等可再生能源的不斷興起，需要創造性的解決方案來存儲來自大自然的間歇性能源。 一種潛在的解決方案是熔鹽電池，它提供了鋰電池所不具備的優勢，但也有一些問題需要解決。

美國國家核安全局下屬桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories）的科學家提出了一種可以解決這些缺點的新設計，並展示了一種與目前可用版本兼容的新型熔鹽電池。 相比之下，這種儲能電池可以更便宜地構建，同時存儲更多的能量。

廉價而高效地儲存大量能源是使用可再生能源為整個城市供電的關鍵。 雖然它有很多優點，但這正是昂貴的鋰電池技術所缺乏的。 熔鹽電池是一種更具成本效益的解決方案，它使用在高溫下保持熔融狀態的電極。

該項目首席研究員 Leo Small 表示：“我們一直在努力將熔融鈉電池的工作溫度降低到盡可能低的物理溫度。” “在降低電池溫度的同時，還可以降低整體成本。你可以使用更便宜的材料。電池需要更少的絕緣材料，連接所有電池的電線可以更細。”

商業上，這種電池被稱為鈉硫電池。 其中一些電池已在全球範圍內開發，但它們通常在 520 至 660°F（270 至 350°C）的溫度下運行。 桑迪亞團隊的目標要低得多，儘管這樣做需要重新考慮，因為在高溫下工作的化學品不適合在較低溫度下工作。

據了解，科學家的新設計由液態金屬鈉和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，科學家將其稱為陰極電解液。

當電池釋放能量時會發生化學反應，產生鈉離子和電子，穿過高選擇性分離材料並在另一側形成熔融的碘化物鹽。

這種鈉硫電池可以在110℃的溫度下工作。 經過八個月的實驗室測試，已充放電超過400次，證明了其價值。 另外，它的電壓為3.6伏，科學家稱比市面上的熔鹽電池高40%，因此具有更高的能量密度。

研究作者瑪莎·格羅斯（Martha Gross）說：“由於我們在本文中報導的新型陰極電解液，我們對可以向這個系統注入多少能量感到非常興奮。熔融鈉電池已經存在了幾十年，而且遍布世界各地，但它們從來沒有。沒有人談論過它們。所以，能夠降低溫度並帶回一些數據並說，‘這是一個真正可行的系統，真是太棒了。’”

科學家們現在將注意力轉向降低電池成本，這可以通過替代氯化鎵來實現，氯化鎵比食鹽貴約100倍。 他們表示，這項技術距離商業化還需要5到10年的時間，但對他們有利的是電池的安全性，因為它不會產生火災風險。

研究作者 Erik Spoerke 表示：“這是低溫熔融鈉電池長期穩定循環的首次演示。” “我們的神奇之處在於，我們已經確定了鹽化學和電化學，這使我們能夠在 230°F 下有效工作。這種低溫碘化鈉結構是熔融鈉電池的改進。”