新式液態(tài)金屬電池可望實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能

　　挪威的研究人員正著手開發(fā)一種無薄膜的鈉鋅液態(tài)金屬電池，據(jù)稱能與再生能源系統(tǒng)搭配使用，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

　　挪威科技大學(xué)(NorwegianUniversityofScienceandTechnolog；NTNU)材料科學(xué)與工程系的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種具有三層液體層的電池系統(tǒng)：頂層的鈉作為負(fù)極，中間層是氯化鈉基電解質(zhì)，底層的鋅則為正極。

　　研究人員的目標(biāo)在于開發(fā)基于靜態(tài)熔鹽的液態(tài)金屬電池(LMB)概念，而不必使用離子選擇膜。研究人員正進(jìn)行探索的材料相對(duì)較為豐富且便宜，對(duì)環(huán)境的影響也較小。將這些新概念落實(shí)于液態(tài)金屬電池中，將有助于使電流密度更高且較現(xiàn)有熔鹽電池系統(tǒng)更安全，并可實(shí)現(xiàn)制造成本更低的系統(tǒng)。

　　為了避免含鋅離子與鈉電極之間發(fā)生反應(yīng)，研究人員在電極之間放置多孔隔膜或隔離層。由于使用便宜耐用的隔膜材料，取代了易脆裂的昂貴β-氧化鋁離子選擇薄膜，因而顯著提高了液態(tài)金屬電池的性能，同時(shí)也降低了成本。

　　研究人員選擇使用不互溶的電解質(zhì)和電極，有助于確保安全的電池系統(tǒng)，使其得以在不太可能發(fā)生機(jī)械故障的情況下放電，而不至于發(fā)生任何不理想的影響，如火災(zāi)或爆炸。這可媲美經(jīng)證實(shí)可用于電網(wǎng)儲(chǔ)存的鈉硫(NaS)熔鹽電池；不過，NaS熔鹽電池必須使用鈉離子選擇薄膜，但這會(huì)為電池增加大量的費(fèi)用和阻抗，而且在薄膜破裂的情況下將會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，甚至引發(fā)火災(zāi)。

　　NTNU的研究團(tuán)隊(duì)如今正與當(dāng)?shù)氐娜埯}電化學(xué)專業(yè)廠商SINTEF合作，共同打造實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的電池設(shè)計(jì)和開發(fā)，以及針對(duì)電池性能和材料進(jìn)行測(cè)試。

　　該計(jì)劃將持進(jìn)行至2018年，并由挪威研究理事會(huì)(TheResearchCouncilofNorway)提供贊助。