Američki naučnici razvili su novi tip baterije sa rastopljenom soli, za koju se očekuje da će postići skladištenje energije na nivou mreže na nižoj temperaturi i niskim troškovima.

Uz kontinuirani porast obnovljivih izvora energije kao što su energija vjetra i sunca, potrebna su kreativna rješenja za skladištenje povremene energije iz prirode. Potencijalno rješenje je baterija otopljene soli, koja pruža prednosti koje litijumske baterije nemaju, ali neke probleme treba riješiti.

Naučnici iz Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) pri Nacionalnoj administraciji za nuklearnu sigurnost SAD-a predložili su novi dizajn koji može riješiti ove nedostatke i demonstrirali novu bateriju otopljene soli kompatibilnu sa trenutno dostupnom verzijom. Za usporedbu, ova vrsta baterije za pohranu energije može se napraviti jeftinije uz skladištenje više energije.

Skladištenje velikih količina energije jeftino i efikasno je ključ za korištenje obnovljive energije za napajanje cijelog grada. Iako ima mnogo prednosti, to je ono što nedostaje tehnologiji skupih litijumskih baterija. Baterije s rastopljenom soli su isplativije rješenje koje koristi elektrode koje ostaju rastopljene uz pomoć visokih temperatura.

„Naporno smo radili na smanjenju radne temperature rastopljenih natrijum baterija na najnižu moguću fizičku temperaturu“, rekao je Leo Small, vodeći istraživač projekta. "Dok snižavate temperaturu baterije, to također može smanjiti ukupne troškove. Možete koristiti jeftiniji materijal. Baterije zahtijevaju manje izolacije, a žice koje povezuju sve baterije mogu biti tanje."

Komercijalno se ova vrsta baterija naziva natrijum-sumporna baterija. Neke od ovih baterija razvijene su širom svijeta, ali obično rade na temperaturama od 520 do 660°F (270 do 350°C). Cilj Sandia tima je mnogo niži, iako to zahtijeva preispitivanje jer hemikalije koje djeluju na visokim temperaturama nisu pogodne za rad na nižim temperaturama.

Podrazumeva se da se novi dizajn naučnika sastoji od tečnog metala natrijuma i nove vrste tečne mešavine. Ova tečna mješavina se sastoji od natrijum jodida i galijum hlorida, koji naučnici nazivaju katolit.

Hemijska reakcija se događa kada baterija oslobađa energiju, proizvodeći natrijeve ione i elektrone koji prolaze kroz visoko selektivni materijal za odvajanje i stvarajući rastopljenu jodidnu sol na drugoj strani.

Ova natrijum-sumporna baterija može raditi na temperaturi od 110°C. Nakon osam mjeseci laboratorijskih ispitivanja, punjen je i pražnjen više od 400 puta, što je dokazalo njegovu vrijednost. Osim toga, njen napon je 3.6 volti, za koji naučnici kažu da je 40% veći od onog kod baterija sa rastopljenom soli na tržištu, pa ima veću gustinu energije.

Autorica istraživanja Martha Gross je rekla: "Zbog novog katolita o kojem smo izvijestili u ovom radu, veoma smo uzbuđeni zbog toga koliko energije može biti ubrizgano u ovaj sistem. Rastopljene natrijumske baterije postoje već decenijama, a nalaze se širom svijeta, ali nikada nisu bili. Niko nije pričao o njima. Dakle, sjajno je moći sniziti temperaturu i vratiti neke podatke i reći: 'Ovo je zaista održiv sistem'."

Naučnici sada skreću pažnju na smanjenje troškova baterija, što se može postići zamjenom galij hlorida, koji je oko 100 puta skuplji od kuhinjske soli. Rekli su da je ovoj tehnologiji još 5 do 10 godina od komercijalizacije, ali ono što im je od koristi je sigurnost baterije jer ne stvara opasnost od požara.

"Ovo je prva demonstracija dugotrajnog stabilnog ciklusa niskotemperaturne rastopljene natrijumske baterije", rekao je autor istraživanja Erik Spoerke. "Naša magija je da smo odredili hemiju soli i elektrohemiju, što nam omogućava da efikasno radimo na 230°F. Radite. Ova niskotemperaturna struktura natrijum jodida je modifikacija rastopljenih natrijum baterija."