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隨著風能和太陽能等可再生能源的不斷崛起，需要有創造性的解決方案來存儲從自然界中間歇性的能源。一種潛在的解決方案被稱為熔鹽電池，它提供了鋰電池所沒有的優點，但也有一些需要解決的問題。

美國國家核安全局下屬(shu)的(de)桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories）的(de)科學家們提出了一(yi)種新的(de)設計，可以解決這些缺點，并展示了一(yi)種全新的(de)熔(rong)鹽(yan)電(dian)池(chi)，與目前可用(yong)的(de)版本相(xiang)比，這儲能種電(dian)池(chi)可以更(geng)(geng)便宜地建造，同時存儲更(geng)(geng)多的(de)能量。

以(yi)廉(lian)價和高效(xiao)的(de)方式儲存大量能(neng)源，是(shi)用可再生能(neng)源為整(zheng)個城市供電(dian)(dian)的(de)關鍵，盡(jin)管它有許多(duo)優勢，但這正是(shi)昂貴的(de)鋰電(dian)(dian)池(chi)技(ji)術(shu)所(suo)欠缺的(de)。熔(rong)鹽(yan)電(dian)(dian)池(chi)是(shi)一種更具(ju)成(cheng)本效(xiao)益的(de)解(jie)決方案，它使用在高溫的(de)幫助下保(bao)持熔(rong)融狀態的(de)電(dian)(dian)極(ji)。

“我們一直在(zai)努(nu)力將熔融鈉電(dian)(dian)(dian)池的工作溫(wen)度(du)(du)降到盡(jin)可(ke)能低(di)的物理溫(wen)度(du)(du)，”該項目的首(shou)席研(yan)究員Leo Small說，“在(zai)降低(di)電(dian)(dian)(dian)池溫(wen)度(du)(du)的同時，還可(ke)以(yi)整體降低(di)成本。你(ni)可(ke)以(yi)用便宜些(xie)的材(cai)料。電(dian)(dian)(dian)池需要更少的絕緣，連接所有電(dian)(dian)(dian)池的線(xian)路可(ke)以(yi)更薄。”

在商業上(shang)，這(zhe)(zhe)種(zhong)電(dian)(dian)(dian)池(chi)被稱為鈉(na)硫電(dian)(dian)(dian)池(chi)，世界上(shang)已經(jing)開發了一些(xie)這(zhe)(zhe)種(zhong)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，但通(tong)常在520到(dao)660°F（270到(dao)350°C）的(de)溫度下(xia)工(gong)作。而桑迪亞(ya)團隊(dui)的(de)目標要(yao)低得多，盡管(guan)這(zhe)(zhe)樣做需(xu)要(yao)重新思考，因(yin)為在高溫下(xia)工(gong)作的(de)化學物質并不適(shi)合在較(jiao)低的(de)溫度下(xia)工(gong)作。

據了解，科學(xue)家們的新設計由液(ye)態金屬(shu)鈉和(he)(he)一(yi)種新型液(ye)體(ti)混(hun)合(he)物(wu)組成(cheng)，這種液(ye)體(ti)混(hun)合(he)物(wu)由碘(dian)化鈉和(he)(he)氯化鎵組成(cheng)，科學(xue)家們稱之為(wei)陰極(ji)電解質。當電池(chi)釋放能量時，化學(xue)反(fan)應(ying)發生，產生鈉離子和(he)(he)電子通(tong)過高選擇性(xing)的分離材料，并在另一(yi)邊產生熔融碘(dian)鹽。

這款鈉硫電池可以在110°C的溫(wen)度(du)下工作，經過8個月(yue)的實驗(yan)室測(ce)試，充放電次數超(chao)過400次，證明了它(ta)的價值。此外，它(ta)的電壓為(wei)3.6伏特(te)，科(ke)學家說這比市面上(shang)的熔鹽電池高40%，因此具有更高的能量密度(du)。

研究(jiu)作(zuo)者Martha Gross說：“由于我們在這(zhe)篇論(lun)文中所報道的新型陰極(ji)電解質，我們對(dui)能夠(gou)(gou)將(jiang)多少能量注入這(zhe)個(ge)系(xi)統感到非常(chang)興奮。熔融鈉(na)電池已經存在了幾十年，它們遍布全球，但從來沒有人談論(lun)過它們。所以(yi)，能夠(gou)(gou)降低溫(wen)度，并帶回一些數據，并說，‘這(zhe)是一個(ge)真正可行(xing)的系(xi)統’是非常(chang)棒的。”

科學(xue)家們現在正(zheng)將(jiang)注(zhu)意(yi)力轉向降低(di)電池的(de)(de)(de)成本，這(zhe)可以通(tong)過取代比食(shi)鹽貴100倍左右(you)的(de)(de)(de)氯化鎵來(lai)實現。他們說，這(zhe)項技術(shu)距離(li)商業化還(huan)有(you)5到10年的(de)(de)(de)時間，但對他們有(you)利的(de)(de)(de)是電池的(de)(de)(de)安全性(xing)，因為它不(bu)會(hui)產生(sheng)火災風險。

“這是低溫(wen)(wen)熔融(rong)鈉電(dian)池長期穩定循環的(de)首次(ci)演(yan)示，”研究作(zuo)者Erik Spoerke說(shuo)：“我(wo)(wo)們的(de)神奇之(zhi)處在于，我(wo)(wo)們已經確定了鹽化學和(he)電(dian)化學，這使(shi)我(wo)(wo)們能夠(gou)在230°F下有(you)效地工作(zuo)。這種低溫(wen)(wen)碘化鈉結構是對熔融(rong)鈉電(dian)池的(de)一(yi)種改造。”