دانشمندان آمریکایی نوع جدیدی از باتری نمک مذاب ابداع کرده‌اند که انتظار می‌رود ذخیره‌سازی انرژی در سطح شبکه را با دمای کمتر و هزینه کم انجام دهد.

با افزایش مداوم منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی باد و خورشید، راه حل های خلاقانه ای برای ذخیره انرژی متناوب از طبیعت مورد نیاز است. یک راه حل بالقوه باتری نمک مذاب است که مزایایی را ارائه می دهد که باتری های لیتیومی ندارند، اما برخی از مشکلات باید حل شوند.

دانشمندان آزمایشگاه ملی ساندیا (آزمایشگاه‌های ملی ساندیا) تحت اداره ملی ایمنی هسته‌ای ایالات متحده طرح جدیدی را پیشنهاد کرده‌اند که می‌تواند این کاستی‌ها را برطرف کند و باتری نمک مذاب جدیدی را نشان داده‌اند که با نسخه موجود فعلی سازگار است. در مقایسه، این نوع باتری ذخیره انرژی را می توان ارزان تر ساخت و در عین حال انرژی بیشتری را ذخیره کرد.

ذخیره مقادیر زیاد انرژی ارزان و کارآمد، کلید استفاده از انرژی های تجدیدپذیر برای تامین انرژی کل شهر است. اگرچه مزایای زیادی دارد، اما این همان چیزی است که فناوری باتری لیتیومی گران قیمت فاقد آن است. باتری های نمک مذاب راه حل مقرون به صرفه تری هستند که از الکترودهایی استفاده می کنند که با کمک دماهای بالا مذاب باقی می مانند.

لئو اسمال، محقق ارشد این پروژه گفت: «ما سخت کار کرده‌ایم تا دمای کار باتری‌های سدیم مذاب را به پایین‌ترین دمای فیزیکی ممکن کاهش دهیم. در حالی که دمای باتری را کاهش می‌دهد، می‌تواند هزینه کلی را نیز کاهش دهد. می‌توانید از مواد ارزان‌تر استفاده کنید. باتری‌ها به عایق کمتری نیاز دارند و سیم‌هایی که همه باتری‌ها را به هم متصل می‌کنند می‌توانند نازک‌تر باشند.»

از نظر تجاری به این نوع باتری باتری سدیم سولفور می گویند. برخی از این باتری ها در سطح جهانی ساخته شده اند، اما معمولاً در دمای 520 تا 660 درجه فارنهایت (270 تا 350 درجه سانتیگراد) کار می کنند. هدف تیم Sandia بسیار پایین‌تر است، اگرچه انجام این کار مستلزم تجدید نظر است زیرا مواد شیمیایی که در دماهای بالا کار می‌کنند برای کار در دماهای پایین‌تر مناسب نیستند.

قابل درک است که طراحی جدید دانشمندان از فلز سدیم مایع و نوع جدیدی از مخلوط مایع تشکیل شده است. این مخلوط مایع از یدید سدیم و کلرید گالیم تشکیل شده است که دانشمندان آن را کاتولیت می نامند.

یک واکنش شیمیایی زمانی اتفاق می‌افتد که باتری انرژی آزاد می‌کند و یون‌های سدیم و الکترون‌هایی تولید می‌کند که از مواد جداسازی بسیار انتخابی عبور می‌کنند و در طرف دیگر نمک یدید مذاب می‌سازند.

این باتری سدیم سولفور می تواند در دمای 110 درجه سانتی گراد کار کند. پس از هشت ماه آزمایش آزمایشگاهی، بیش از 400 بار شارژ و تخلیه شده است که ارزش آن را ثابت می کند. علاوه بر این، ولتاژ آن 3.6 ولت است که به گفته دانشمندان 40 درصد بیشتر از باتری های نمک مذاب موجود در بازار است، بنابراین چگالی انرژی بالاتری دارد.

مارتا گراس، نویسنده تحقیق، گفت: "به دلیل کاتولیت جدیدی که در این مقاله گزارش کردیم، ما بسیار هیجان زده ایم که چقدر انرژی می تواند به این سیستم تزریق شود. باتری های سدیم مذاب ده ها سال است که وجود دارند، و آنها در سراسر جهان هستند. اما هیچ کس در مورد آنها صحبت نکرده است. بنابراین، بسیار خوب است که بتوانیم دما را پایین بیاوریم و برخی از داده ها را برگردانیم و بگوییم: "این یک سیستم واقعاً قابل دوام است."

اکنون دانشمندان توجه خود را به کاهش هزینه باتری ها معطوف کرده اند که می توان با جایگزینی کلرید گالیم که حدود 100 برابر گران تر از نمک خوراکی است، به این هدف دست یافت. آنها گفتند که این فناوری هنوز 5 تا 10 سال با تجاری شدن فاصله دارد، اما آنچه برای آنها مفید است ایمنی باتری است زیرا خطر آتش سوزی ایجاد نمی کند.

اریک اسپورک، نویسنده این تحقیق گفت: «این اولین نمایش چرخه پایدار طولانی مدت باتری سدیم مذاب با دمای پایین است. "جادوی ما این است که شیمی نمک و الکتروشیمی را تعیین کرده ایم که به ما امکان می دهد در دمای 230 درجه فارنهایت به طور موثر کار کنیم. کار کنید. این ساختار یدید سدیم در دمای پایین اصلاح باتری های سدیم مذاب است."