用于季節性儲存的"冬眠"電池可以在受熱時釋放能量

該研究中心的儲能技術類型被稱為熔鹽電池。這些電池已經以各種形式存在了50多年，并且由于其成本低和使用常見的材料，被認為是電網規模的可再生能源存儲解決方案。

這些設備使用熔鹽作為電解質，它是在電池的兩個電極（陰極和陽極）之間攜帶電荷的溶液。在高溫下保持電解質使鹽處于熔融狀態，并看到它像液體一樣流動，但在室溫下它會變成固體。PNNL團隊已經利用這些屬性生產出了被稱為基于溫度的冬眠電池。

該裝置由鋁陽極和鎳陰極組成，它們被浸泡在摻有硫的熔鹽電解質中，以提高額外的容量。電池通過加熱到180°C（356°F）進行充電，這時離子流過液體電解質產生化學能。將電池冷卻到室溫，使電解質凝固，并將離子凍結在原地，鎖住能量，直到電池被重新加熱，使能量再次流動起來。

由于這個原因，科學家們也將該裝置稱為"凍融電池"，盡管原型只有冰球大小，但他們對其擴大規模的潛力感到樂觀。它的理論密度是每公斤260Wh，高于今天的鉛酸電池和液流電池，其能量儲存的材料成本約為每千瓦時23美元，該團隊希望通過在設計中加入鐵，將其降至每千瓦時約6美元。在測試中，該電池在12周內保持了92%的容量。

第一作者Minyuan"Miller"Li說："這很像春天在你的花園里種植食物，把多余的食物放在冰箱的一個容器里，然后在冬天把它解凍出來當晚餐。"

我們最近看到了熔鹽電池技術中的一些有希望的創新。通常情況下，熔鹽電池在陽極和陰極之間使用一個陶瓷分離器來控制哪些分子可以通過。2018年，麻省理工學院的一個團隊展示了如何使用一個更耐用的鋼網來代替。去年，桑迪亞國家實驗室的一個團隊也展示了一個更便宜的版本，可以在遠低于傳統設計的溫度下運行。PNNL團隊還選擇了典型熔鹽電池中使用的陶瓷分離器的替代品，用玻璃纖維代替，他們說這更便宜，更耐用。

最終，科學家們希望這項技術能夠提供一種季節性的能源儲存，在一年中的某個時候收集能量，在另一個時候使用。而且，由于電池可以閑置，同時保持其大部分儲存的能量，它將只需要每年充電和放電幾次。

"你可以開始設想像停在風場的40英尺拖拉機拖車上的大型電池，"共同作者Vince Sprenkle說。"電池在春天被充電，然后卡車被開到路上的一個變電站，如果在夏天的高溫下需要的話，電池就可以使用。"

科學家們已經為該技術申請了專利，并在《細胞報告物理科學》雜志上發表了他們的研究。