Američki znanstvenici razvili su novu vrstu baterije otopljene soli, za koju se očekuje da će postići skladištenje energije na razini mreže uz nižu temperaturu i nisku cijenu.

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

Znanstvenici u Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) u sklopu američke Nacionalne administracije za nuklearnu sigurnost predložili su novi dizajn koji može riješiti ove nedostatke i demonstrirali novu bateriju otopljene soli kompatibilnu s trenutno dostupnom verzijom. Za usporedbu, ova vrsta baterije za pohranu energije može se izraditi jeftinije uz pohranjivanje više energije.

Jeftino i učinkovito skladištenje velikih količina energije ključ je korištenja obnovljive energije za napajanje cijelog grada. Iako ima mnogo prednosti, to je ono što nedostaje tehnologiji skupih litij baterija. Baterije s otopljenom soli su isplativije rješenje koje koristi elektrode koje ostaju rastaljene uz pomoć visokih temperatura.

"Naporno smo radili na smanjenju radne temperature rastopljenih natrijevih baterija na najnižu moguću fizičku temperaturu", rekao je Leo Small, glavni istraživač projekta. "Dok snižava temperaturu baterije, to također može smanjiti ukupni trošak. Možete koristiti jeftiniji materijal. Baterije zahtijevaju manje izolacije, a žice koje povezuju sve baterije mogu biti tanje."

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

Podrazumijeva se da se novi dizajn znanstvenika sastoji od tekućeg metalnog natrija i nove vrste tekuće smjese. Ova tekuća smjesa sastoji se od natrijevog jodida i galijevog klorida, koji znanstvenici nazivaju katolit.

Kemijska reakcija se događa kada baterija oslobađa energiju, proizvodeći natrijeve ione i elektrone koji prolaze kroz visoko selektivni materijal za odvajanje i stvaraju otopljenu jodidnu sol s druge strane.

Ova natrij-sumporna baterija može raditi na temperaturi od 110°C. Nakon osam mjeseci laboratorijskih ispitivanja napunjen je i pražnjen više od 400 puta, što je dokazalo njegovu vrijednost. Osim toga, napon mu je 3.6 volti, za koji znanstvenici kažu da je 40% veći od onog kod baterija s rastaljenom soli na tržištu, pa ima veću gustoću energije.

Autorica istraživanja Martha Gross rekla je: "Zbog novog katolita o kojem smo izvijestili u ovom radu, vrlo smo uzbuđeni zbog toga koliko energije se može ubrizgati u ovaj sustav. Rastopljene natrijeve baterije postoje već desetljećima, a nalaze se u cijelom svijetu, ali nikada nisu bili. Nitko nije pričao o njima. Dakle, sjajno je moći sniziti temperaturu i vratiti neke podatke i reći: 'Ovo je uistinu održiv sustav'."

Znanstvenici sada svoju pozornost usmjeravaju na smanjenje cijene baterija, što se može postići zamjenom galijevog klorida, 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 natrijeve baterije", rekao je autor istraživanja Erik Spoerke. "Naša čarolija je u tome što smo odredili kemiju soli i elektrokemiju, što nam omogućuje učinkovit rad na 230°F. Radi. Ova niskotemperaturna struktura natrijevog jodida modifikacija je rastopljenih natrijevih baterija."