Usonaj sciencistoj evoluigis novan specon de fandita salo-baterio, kiu estas atendita atingi kradnivelan energistokadon je pli malalta temperaturo kaj malalta kosto.

Kun la kontinua pliiĝo de renoviĝantaj energifontoj kiel vento kaj suna energio, kreaj solvoj estas necesaj por stoki intermitan energion de naturo. Ebla solvo estas fandita salo-kuirilaro, kiu provizas avantaĝojn, kiujn litio-kuirilaroj ne havas, sed iuj problemoj devas esti solvitaj.

Sciencistoj ĉe Sandia Naciaj Laboratorioj (Sandia Naciaj Laboratorioj) sub la Usona Nacia Nuklea Sekureca Administracio proponis novan dezajnon kiu povas solvi ĉi tiujn mankojn kaj montris novan fanditan salbaterion kongruan kun la nuntempe disponebla versio. Kompare, ĉi tiu speco de energistoka baterio povas esti konstruita pli malmultekoste dum stokado de pli da energio.

Stoki grandajn kvantojn da energio malmultekoste kaj efike estas la ŝlosilo por uzi renoviĝantan energion por funkciigi la tutan urbon. Kvankam ĝi havas multajn avantaĝojn, ĉi tio mankas al la multekosta teknologio de litio-baterio. Fandita salo-kuirilaroj estas pli kostefika solvo, kiu uzas elektrodojn, kiuj restas fanditaj helpe de altaj temperaturoj.

"Ni multe laboris por redukti la labortemperaturon de fanditaj natriaj kuirilaroj al la plej malalta ebla fizika temperaturo," diris Leo Small, la ĉefa esploristo de la projekto. "Dum malaltiĝo de la bateriotemperaturo, ĝi ankaŭ povas redukti la ĝeneralan koston. Vi povas uzi pli malmultekostan materialon. Baterioj postulas malpli da izolado, kaj la dratoj ligantaj ĉiujn kuirilarojn povas esti pli maldikaj."

Komerce, ĉi tiu tipo de baterio nomiĝas natria-sulfura baterio. Kelkaj el tiuj baterioj estis evoluigitaj tutmonde, sed ili kutime funkcias ĉe temperaturoj de 520 ĝis 660 °F (270 ĝis 350 °C). La celo de la Sandia teamo estas multe pli malalta, kvankam fari tion postulas repripensi ĉar kemiaĵoj kiuj funkcias ĉe altaj temperaturoj ne taŭgas por labori ĉe pli malaltaj temperaturoj.

Estas komprenite, ke la nova dezajno de la sciencistoj konsistas el likva natria metalo kaj nova speco de likva miksaĵo. Ĉi tiu likva miksaĵo estas kunmetita de natria joduro kaj galioklorido, kiujn la sciencistoj nomas la katolito.

Kemia reago okazas kiam la baterio liberigas energion, produktante natriajn jonojn kaj elektronojn pasantajn tra la tre selektema apartigmaterialo kaj farante fanditan jodudan salon sur la alia flanko.

Ĉi tiu natria-sulfura baterio povas funkcii je temperaturo de 110 °C. Post ok monatoj da laboratoriotestado, ĝi estis ŝargita kaj eligita pli ol 400 fojojn, pruvante sian valoron. Krome, ĝia tensio estas 3.6 voltoj, kiu sciencistoj diras estas 40% pli alta ol tiu de fandita salo kuirilaroj sur la merkato, do ĝi havas pli altan energian densecon.

Esploraŭtoro Martha Gross diris: "Pro la nova katolito, kiun ni raportis en ĉi tiu artikolo, ni estas tre ekscititaj pri kiom da energio povas esti injektita en ĉi tiun sistemon. Fanditaj natriaj baterioj ekzistas jam de jardekoj, kaj ili estas ĉie en la mondo. sed ili neniam estis. Neniu parolis pri ili. Do, estas bonege povi malaltigi la temperaturon kaj alporti iujn datumojn kaj diri, 'Ĉi tio estas vere realigebla sistemo.'"

Sciencistoj nun turnas sian atenton al redukto de la kosto de kuirilaroj, kio povas esti atingita per anstataŭigo de galiumklorido, kiu estas ĉirkaŭ 100 fojojn pli multekosta ol tablosalo. Ili diris, ke ĉi tiu teknologio estas ankoraŭ 5 ĝis 10 jarojn for de komercigo, sed kio estas utila por ili estas la sekureco de la kuirilaro ĉar ĝi ne kreas fajroriskon.

"Ĉi tio estas la unua pruvo de la longdaŭra stabila ciklo de malalt-temperatura fandita natria baterio," diris esploraŭtoro Erik Spoerke. "Nia magio estas, ke ni determinis la salkemion kaj elektrokemion, kio ebligas al ni funkcii je 230 °F efike. Laboro. Ĉi tiu malalt-temperatura natria joduda strukturo estas modifo de fanditaj natriaj kuirilaroj."