季節性再生可能エネルギー貯蔵のためのアルミニウム－ニッケル溶融塩電池
Aluminum-Nickel Molten Salt Battery for Seasonal Renewables Storage
By Emiliano Bellini
https://www.pv-magazine.com/ より 2022.04.06
アメリカの科学者達は、12週間にわたって初期容量の92％を保持できる電池を開発し、理論エネルギー密度は1 kg当たり260 W/時間である。これは、アルミニウム陽極とニッケル陰極で構成され、溶融塩電解質に浸漬された。
アメリカエネルギー省の太平洋北西部国立研究所(PNNL)の科学者達は、熱サイクル寿命下で数週間にわたってセル容量の高い保持を示すアルミニウム－ニッケル溶融塩電池を開発した。
科学者達は個々の小さなプロトタイプを、電池がアイドリングしているときに自己充電機能を遮断する「フリーズ解凍電池」と説明した。「春に庭で食物を育て、余分なものを冷凍庫の容器に入れ、冬に夕食に解凍する濃縮尿良く似ている。」と研究者のMinyuan Miller Liは説明した。
電池は、イオンが液体電解質を流れる状態で、約180℃に加熱することによって充電される。その後、デバイスは室温に復元され、電解質は固体になり、蓄積されたエネルギーを輸送するイオンを捕捉する。「凍結融解現象が可能なのは、電池の電解質が溶融塩(普通の食卓塩の分子いとこ)であるからだ。この物質は高温では液体であるが、室温では固体である。」と科学者達は言った。彼等はエネルギーが必要なときにイオンが電解質を流れ始めるので、電池を再び加熱することができると指摘した。彼等はアルミニウム陽極とニッケル陰極でそれを構築し、溶融塩電解質の海に浸した。彼等は電池の貯蔵容量を高めるために、電解質に硫黄を加えた。セラミック・セパレーターは、凍結融解サイクル中の破損を避けるために、陽極と陰極の間に埋め込まれた。
「PNNL電池は簡単なグラスファイバーを使用しているが、これは電池の安定した化学的性質のおかげである。これによりコストが削減され、凍結融解サイクルを受けたときに電池がより丈夫になる。」と科学者達は述べている。
彼等は、電池が12週間にわたって初期容量の92％を保持できると主張した。彼等はそれがkg当たり260 W/時間の理論エネルギー密度を持っていると言った。
「電池のエネルギーは、ニッケルのコストが最近、急上昇する前に測定された、kWh当たり約23ドルの材料コストで貯蔵される。」と彼等は言った。「チームは、材料コストをkWh
温度ベースの休止状態電池は、2つの金属電極とグラスファイバー・セパレター
を備えた簡単な構造である。 出典：マイクパーキンス、PNNL
当たりあたり約6ドル下げ、今日のリチウム・イオン電池の材料コストの約15倍に抑えることを期待して、より安価な鉄の使用を検討している。
科学者達は、最近、Cell Reports Physical Scienceに掲載された「季節貯蔵のための凍結融解溶融塩電池」で電池を説明した。
