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Des scientifiques américains ont mis au point un nouveau type de batterie à sels fondus, qui devrait permettre un stockage d'énergie au niveau du réseau à une température plus basse et à faible coût.

20 Oct, 2021

By hoppt

Avec l'augmentation continue des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire, des solutions créatives sont nécessaires pour stocker l'énergie intermittente de la nature. Une solution potentielle est une batterie au sel fondu, qui offre des avantages que les batteries au lithium n'ont pas, mais certains problèmes doivent être résolus.

Les scientifiques des Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) de la National Nuclear Safety Administration des États-Unis ont proposé une nouvelle conception qui peut résoudre ces lacunes et ont démontré une nouvelle batterie à sel fondu compatible avec la version actuellement disponible. En comparaison, ce type de batterie de stockage d'énergie peut être construit à moindre coût tout en stockant plus d'énergie.

Stocker de grandes quantités d'énergie à moindre coût et efficacement est la clé de l'utilisation des énergies renouvelables pour alimenter toute la ville. Bien qu'elle présente de nombreux avantages, c'est ce qui manque à la technologie coûteuse des batteries au lithium. Les batteries au sel fondu sont une solution plus économique qui utilise des électrodes qui restent fondues à l'aide de températures élevées.

"Nous avons travaillé dur pour réduire la température de fonctionnement des batteries au sodium fondu à la température physique la plus basse possible", a déclaré Leo Small, chercheur principal du projet. "Tout en abaissant la température de la batterie, cela peut également réduire le coût global. Vous pouvez utiliser des matériaux moins chers. Les batteries nécessitent moins d'isolation et les fils reliant toutes les batteries peuvent être plus fins."

Dans le commerce, ce type de batterie est appelé batterie sodium-soufre. Certaines de ces batteries ont été développées dans le monde entier, mais elles fonctionnent généralement à des températures de 520 à 660°F (270 à 350°C). L'objectif de l'équipe Sandia est beaucoup plus bas, même si cela nécessite de repenser car les produits chimiques qui fonctionnent à des températures élevées ne conviennent pas pour travailler à des températures plus basses.

Il est entendu que la nouvelle conception des scientifiques se compose de métal de sodium liquide et d'un nouveau type de mélange liquide. Ce mélange liquide est composé d'iodure de sodium et de chlorure de gallium, que les scientifiques appellent le catholyte.

Une réaction chimique se produit lorsque la batterie libère de l'énergie, produisant des ions sodium et des électrons traversant le matériau de séparation hautement sélectif et produisant du sel d'iodure fondu de l'autre côté.

Cette batterie sodium-soufre peut fonctionner à une température de 110°C. Après huit mois de tests en laboratoire, il a été chargé et déchargé plus de 400 fois, prouvant sa valeur. De plus, sa tension est de 3.6 volts, ce qui, selon les scientifiques, est 40% supérieure à celle des batteries au sel fondu sur le marché, elle a donc une densité d'énergie plus élevée.

L'auteur de la recherche, Martha Gross, a déclaré : "En raison du nouveau catholyte dont nous avons parlé dans cet article, nous sommes très enthousiastes quant à la quantité d'énergie qui peut être injectée dans ce système. Les batteries au sodium fondu existent depuis des décennies, et elles sont partout dans le monde, mais ils ne l'ont jamais été. Personne n'en a parlé. Donc, c'est formidable de pouvoir baisser la température et de ramener des données et de dire : "C'est un système vraiment viable."

Les scientifiques se tournent maintenant vers la réduction du coût des piles, ce qui peut être réalisé en remplaçant le chlorure de gallium, qui est environ 100 fois plus cher que le sel de table. Ils ont dit que cette technologie est encore à 5 à 10 ans de commercialisation, mais ce qui leur est bénéfique, c'est la sécurité de la batterie car elle ne crée pas de risque d'incendie.

"Il s'agit de la première démonstration du cycle stable à long terme d'une batterie au sodium fondu à basse température", a déclaré l'auteur de la recherche Erik Spoerke. "Notre magie est que nous avons déterminé la chimie et l'électrochimie du sel, ce qui nous permet de fonctionner efficacement à 230 ° F. Travail. Cette structure d'iodure de sodium à basse température est une modification des batteries au sodium fondu."

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