可充電電池重獲新生！
新的金屬網膜可以解決充電電池長期存在的問題，並使電力存儲更加便宜。
由於麻省理工研究人員的新發現，這種在五十年前首次被發明的電池可能躋身於能量存儲技術的最前沿。基於氯化鈉和氯化鎳製成的電極以及使用新型金屬網膜的電池可用於電網安裝，使風能、太陽能等間歇性能源能夠提供可靠的基載電力。
這一發現由麻省理工學院教授Donald Sadoway、Donald Sadoway和Donald Sadoway和其他四人領導的團隊研究發現，成果發表在《自然能源》雜誌。
團隊使用的是基於液態鈉的電極材料，雖然這種電池基本化學成分早在1968年就被第一次發現，但是因為其存在一個致命的弱點，所以從來沒有被作為一種實用的電極材料採用。它需要使用薄膜來分離其熔融組件，唯一已知的具有該膜所需特性的材料是易碎的陶瓷。這些薄膜使得電池在實際操作條件下容易損壞，所以除了一些專門的工業應用之外，該系統還沒有被廣泛實施。
但是Sadoway和他的團隊採取了另外一種方法，他們發現這種膜的功能可以通過特殊塗層的金屬網來實現，這種金屬網是一種更加堅固且靈活的材料，可以承受工業規模存儲系統的嚴格使用要求。
Sadoway自豪地說：「我認為這是一個突破，因為這種電池在五十年來第一次變的可以實際廣泛應用。它的優點包括便宜，原材料豐富，運行特性非常安全，能夠經歷許多充放電循環而不性能退化。」
儘管仍有一些公司繼續生產專業用途的液態鈉電池，但John F. Elliott材料化學教授Sadoway表示：「由於陶瓷膜的脆弱性，成本居高不下，沒有人真正能夠實現它的廣泛應用。」包括GE公司在內，在放棄這個項目之前花了近10年的時間研究這項技術。
Sadoway和他的團隊對熔融金屬電池中的不同元件探索了各種選擇，當測試到鉛化合物時，結果使他們驚訝。他說：「我們在試驗室打開了電池內部並發現了液滴，這些液滴肯定是熔融鉛液滴。但是出乎預料的是，複合材料「充當電極」而不是充當薄膜，並積极參与了電池的電化學反應。
他說：「這真的讓我們見識到了完全不同的技術。這種膜發揮了其選擇性地允許某些分子通過而阻擋其他分子的作用，但卻以一種完全不同的方式，利用其電學特性而不是基於材料中孔的尺寸的典型機械分選。」
Sadoway表示這項工作可能會讓價格低廉的電池變得足夠大，從而使間歇式可再生能源在電網規模儲存方面具有實用性，同樣的基礎技術也可能具有其他應用，例如某些金屬生產。
Sadoway提醒到，這種電池不適合一些主要用途，如汽車或電話。他們的優勢在於節省了成本高昂的大型固定裝置，但是他們的尺寸和重量卻去不如公用事業規模的負載均衡。在這些應用中，廉價的電池技術有可能使更多的始終可用的間歇性能源和可再生能源替代現在由化石燃料佔據的事成份額。
研究團隊包括武漢理工大學訪問學者Fei Chen、日本原子能機構訪問科學家Nobuyuki Tanaka、麻省理工學院研究科學家Takanari Ouchi，Huayi Yin, Brice Chung, 和Ji Zhao等博士後。這項工作得到了法國石油公司Total S.A.和麻省理工學院能源計劃的支持。
文章來自news.mit網站，原文題目為A new approach to rechargeable batteries，由材料科技在線匯總整理
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