中国粉体网讯 美国Pacific Northwest国立研究所(PNNL)开发了一项90%以上的储存电力容量最长可维持12周的铝镍熔盐电池。使用的熔盐电解质加热至180℃左右时产生离子导电性而可进行充放电，但冷却至室温后因凝固而失去导电性，抑制自然放电，进而长期间保持充电状态。在将输出波动较大的可再生自然能源并入电力系统(电网)之际，新技术可望成为促进季节性或时间性的电力输出稳定化的重要手法。 研究结果于2022年3月23日在网上发表在《细胞报告物理科学》杂志上。
(图片来源：fabcross)
为了应对全球变暖，正在引进太阳能和风能等可再生能源。 然而，由于天气、阳光和季节的变化，输出变化很大，因此很难稳定地连接商业电网。 作为解决方案之一，正在开发一种大型蓄电池技术，用于存储和平衡产生的电力能量。
目前已有铅酸电池、钠硫电池、镍氢电池等各种蓄电池，但在保存期间发生的自然放电是共通的问题，例如汽车长时间停驶后出现电瓶没电的现象。因此PNNL投入精力尽可能防止自然放电的蓄电池开发，并把焦点放在由熔盐电解质引起的「冻融现象(Freeze-thaw)」。
利用在室温下为非导电性的固体无机盐做为电解质，可让电力储存时的正极与负极处于绝缘状态，进而抑制自然放电。当电解质被加热成熔盐时会产生离子导电性，电池活性化后即可提取电能。而这种熔盐电池是二战期间德国为V2火箭开发的一项技术。
PNNL的研究团队利用资源丰富的铝阳极与镍阴极，并在电解质中添加硫黄增加能量密度，并确认试作出的电池原型(Prototype)初期储能容量的92%可维持长达12周，理论能量密度为260 Wh/kg，高于铅酸电池或液流电池。此外，对于设置在阳极与阴极之间的隔离膜，PNNL使用简单的玻璃纤维取代昂贵且容易损坏的陶瓷隔离膜，确保低成本与坚固性。
电力储存的材料成本也非常低，1kWh约为23美元。研究人员表示，通过使用更便宜的铁，将成本降低到6美元左右，并有望达到目前锂离子电池材料成本的十五分之一。
参考来源：
https://engineer.fabcross.jp/archeive/220520_freeze-thaw-battery.html
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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