Amerikai tudósok új típusú olvadt só akkumulátort fejlesztettek ki, amely várhatóan hálózati szintű energiatárolást tesz lehetővé alacsonyabb hőmérsékleten és olcsón.

A megújuló energiaforrások, például a szél- és a napenergia folyamatos térnyerésével kreatív megoldásokra van szükség a természetből származó időszakos energia tárolására. Egy lehetséges megoldás az olvadt só akkumulátor, amely olyan előnyöket biztosít, amelyekkel a lítium akkumulátorok nem rendelkeznek, de néhány problémát meg kell oldani.

Az Egyesült Államok Nemzeti Nukleáris Biztonsági Hivatala alá tartozó Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) tudósai olyan új tervet javasoltak, amely megoldja ezeket a hiányosságokat, és bemutattak egy új, a jelenleg elérhető változattal kompatibilis olvadt só akkumulátort. Összehasonlításképpen, ez a fajta energiatároló akkumulátor olcsóbban készíthető, miközben több energiát tárol.

A nagy mennyiségű energia olcsó és hatékony tárolása a kulcsa a megújuló energia felhasználásának az egész város energiaellátására. Bár számos előnye van, ez hiányzik a drága lítium akkumulátor technológiából. Az olvadt sóelemek költséghatékonyabb megoldást jelentenek, amely olyan elektródákat használ, amelyek magas hőmérsékleten is megolvadnak.

"Keményen dolgoztunk azon, hogy az olvadt nátrium-akkumulátorok üzemi hőmérsékletét a lehető legalacsonyabb fizikai hőmérsékletre csökkentsük" - mondta Leo Small, a projekt vezető kutatója. "Az akkumulátor hőmérsékletének csökkentése mellett az összköltséget is csökkentheti. Olcsóbb anyagokat használhat. Az akkumulátorok kevesebb szigetelést igényelnek, és az összes akkumulátort összekötő vezetékek vékonyabbak lehetnek."

A kereskedelemben az ilyen típusú akkumulátort nátrium-kén akkumulátornak nevezik. Néhány ilyen akkumulátort globálisan fejlesztettek ki, de általában 520 és 660 °C közötti hőmérsékleten működnek. A Sandia csapatának célja jóval alacsonyabb, bár ehhez újra kell gondolni, mert a magas hőmérsékleten működő vegyszerek nem alkalmasak alacsonyabb hőmérsékleten történő munkára.

Nyilvánvaló, hogy a tudósok új terve folyékony nátrium-fémből és egy új típusú folyékony keverékből áll. Ez a folyékony keverék nátrium-jodidból és gallium-kloridból áll, amelyet a tudósok katolitnak neveznek.

Kémiai reakció akkor megy végbe, amikor az akkumulátor energiát szabadít fel, nátriumionokat és elektronokat termelve, amelyek áthaladnak a rendkívül szelektív elválasztó anyagon, és a másik oldalon megolvadt jodidsó keletkezik.

Ez a nátrium-kén akkumulátor 110°C-os hőmérsékleten tud működni. Nyolc hónapig tartó laboratóriumi tesztelés után több mint 400 alkalommal töltötték fel és merítették le, ami bizonyítja értékét. Ráadásul a feszültsége 3.6 volt, ami a tudósok szerint 40%-kal magasabb, mint a piacon kapható olvadt só akkumulátoroké, tehát nagyobb az energiasűrűsége.

Martha Gross, a kutatás szerzője a következőket mondta: "Az új katolit miatt, amelyről ebben a cikkben számoltunk be, nagyon izgatottak vagyunk amiatt, hogy mennyi energiát lehet injektálni ebbe a rendszerbe. Az olvadt nátrium-akkumulátorok évtizedek óta léteznek, és világszerte megtalálhatók, de soha nem voltak. Senki nem beszélt róluk. Szóval nagyszerű, hogy le tudjuk csökkenteni a hőmérsékletet, és visszahozunk néhány adatot, és azt mondjuk: "Ez egy igazán életképes rendszer."

A tudósok most az akkumulátorok költségének csökkentésére fordítják figyelmüket, ami a konyhasónál körülbelül 100-szor drágább gallium-klorid cseréjével érhető el. Elmondásuk szerint ez a technológia még 5-10 évre van a kereskedelmi forgalomba kerüléstől, de ami számukra előnyös, az az akkumulátor biztonsága, mert nem okoz tűzveszélyt.

"Ez az első demonstrációja az alacsony hőmérsékletű olvadt nátrium-akkumulátor hosszú távú stabil ciklusának" - mondta Erik Spoerke, a kutatás szerzője. "A mi varázslatunk az, hogy meghatároztuk a sókémiát és az elektrokémiát, amely lehetővé teszi számunkra, hogy 230°F-on hatékonyan működjünk. Munka. Ez az alacsony hőmérsékletű nátrium-jodid szerkezet az olvadt nátrium-akkumulátorok módosítása."