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Donald Sadoway教授和材料加工中心研究会员David Bradwell在实验室观察他们的一个小型测试电池电池本身位于中心的高度绝缘金属圆筒内,将其加热到700摄氏度

照片:Patrick Gillooly麻省理工学院的研究人员正在追求廉价的电池技术将有助于使间歇性可再生能源可行他们正在研究高温电池,其液体成分由于密度不同而自然地分成不同的层

该团队继续致力于优化系统的各个方面,并相信电力公司最终将成为这项技术的用户许多真正或提议的清洁可再生能源的最大缺点是它们的间歇性:风并不总是吹,太阳并不总是发光,因此它们产生的能量可能不会在需要的时候可用能源研究的一个主要目标美国化学学会杂志报道,麻省理工学院正在进行的一项研究计划的新结果显示了一种有前景的技术,可以提供长期寻求的平衡负荷的方法 - 迄今为止比以前的方法更低的成本和更长的使用寿命该系统使用高温电池,其液体成分,如一些新奇的鸡尾酒,由于密度不同,自然地分成不同的层

三种熔融材料形成电池的正极和负极,如还有一层电解质 - 一种在电池充电或放电时带电粒子穿过的材料 - 介于三层之间所有三层都是由丰富而廉价的材料组成,Donald Sadoway解释说,John F Elliott材料化学教授麻省理工学院和新论文的高级作者“我们探索了许多化学成分”,Sadoway说,寻找ri电子特性的组合,丰富的可用性和密度的差异,这将使层保持分离他的团队发现了许多有希望的候选人,他说,并且正在发布他们对一个这样的组合的详细分析:用于负电极的镁(顶层),含有氯化镁的盐混合物用于电解质(中间层)和锑用于正电极(底层)系统将在700摄氏度或1,292华氏度的温度下操作在这个配方中,Sadoway解释说,当镁原子失去两个电子时,电池输出电流,成为镁离子,通过电解质迁移到另一个电极那里,它们重新获得两个电子并回复到普通的镁原子,与锑形成合金再充电,电池连接一种电源,它将镁从合金中驱出并穿过电解质,然后转向电解液加入负电极概念的灵感来自Sadoway早期关于铝冶炼电化学的研究,该研究是在类似高温下运行的电化学电池中进行的

几十年的运行证明,这种系统可以长时间可靠地运行在工业规模上,以非常低的成本生产金属实际上,他说,他认为“反向运行冶炼厂的方法”在过去的三年里,Sadoway和他的团队 - 包括麻省理工学院材料加工中心研究机构新论文的第一作者David Bradwell MEng '06博士已经逐渐扩大了他们的实验

他们的初步测试使用的是电池大小的电池;然后他们进展到一个冰球大小的单元,直径3英寸,厚度为1英寸现在,他们已经开始测试6英寸宽的版本,其初始版本的功率存储容量是200倍

电力公用事业最近成为这项技术用户的公司,Sadoway说,“不关心这些东西是由什么制成的,或者尺寸是多少唯一的问题是存储成本是多少”对于给定的电量“我可以为美国宇航局的价格建立一个华丽的电池,“他说 - 但当成本是主要驱动因素时”,这改变了搜索“寻找最佳材料只是基于一些元素的稀有性和成本”,周期表的大部分内容不受限制“该团队正在继续优化系统的各个方面,包括用于容纳熔融材料的容器以及隔热和加热它们的方式,以及降低工作温度以帮助降低能源成本的方法”我们他们发现了在不牺牲电气性能或成本的情况下降低工作温度的方法,“Sadoway说,虽然其他人研究过类似的液体电池系统,但Sadoway说他和他的团队是第一个使用这种方法生产实用的功能存储系统的人

他们的成功部分归功于麻省理工学院这样独特的专业知识:“电池行业的人们对熔盐中的电解冶炼一无所知大多数人认为高温操作效率低下”Robert Huggins,a斯坦福大学材料科学与工程荣誉教授说:“至于任何完全不同的方法,都有一些解决新的实际问题,使其成为大规模储能,[包括]电解液蒸发,元件腐蚀和氧化的实用替代品,以及一直存在的成本问题“他说,这是“一种非常具有创新性的电化学能量存储方法,并且正在以高度复杂的方式进行探索”Sadoway与Bradwell一起创立了一家公司,将这项技术用于商业化,并在今年休假

与液晶金属电池公司合作“如果这项技术成功,”他说,“这可能是改变可再生能源的游戏”资料来源:麻省理工学院新闻办公室David L Chandler图片来源:Patrick Gillooly

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