国际小组开发出新铝硫电池可作为可再生能源的低成本备用存储

据国外媒体报道，来自麻省理工学院和其他机构的研究人员开发出了一种新型电池，这种电池完全由丰富廉价的材料制成，可以为可再生能源提供低成本的备用存储。

相关论文发表在《自然》杂志上本文描述了新的电池结构，即以铝和硫为两种电极材料，中间以熔盐为电解液

麻省理工学院教授唐纳德·萨多维说:我想发明一种比锂离子电池更好的电池，可以用于小型固定存储，最终用于汽车在研究元素周期表时，我发现铝是市面上第二丰富的金属，也是地球上最丰富的金属，所以我选择铝作为电池研究的新方向

研究人员决定使用铝作为一个电极，使用最便宜的非金属硫作为第二个电极的材料至于电极之间的电解质，研究人员首先排除了挥发性和易燃的有机液体，然后尝试了各种聚合物，最后决定使用熔点相对较低的熔盐这样当温度降到体温时，就不需要特殊的绝缘防腐措施来制造电池了

在实验中，该团队展示了这种电池可以在非常高的充电速率下承受数百次循环，据估计，每块电池的成本约为同类锂离子电池的六分之一据研究人员介绍，充电速率很大程度上取决于工作温度，110℃时的充电速率是25℃时的25倍

令人惊讶的是，该团队选择熔盐作为电解质只是因为它的熔点低，却发现该材料还有其他意想不到的优点电池可靠性的最大问题之一是枝晶的形成，枝晶是在一个电极上形成的狭窄的金属尖峰，最终在另一个电极上生长，导致短路，影响效率但是这种特殊的盐可以有效地阻止枝晶的形成

Sadoway说:研究中使用的氯铝酸盐基本上可以消除失控的枝晶，同时允许超快速充电我们在非常高的充电速率下进行实验，充电时间不到一分钟，但电池从未因枝晶短路而受损

更重要的是，电池不需要外部热源来维持其工作温度通过电池的充电和放电，热量自然地以电化学方式产生Sadoway说:电池在充放电时会产生热量，可以阻止盐结晶比如一个典型的太阳能发电设施负载均衡的装置，通常是在太阳照耀的时候储存电能，天黑以后再取电，充电—空转—放电—空转的过程足以产生足够的热量来保持物体的温度

研究人员表示，这种新的电池结构非常适合为单个家庭或中小型企业供电，从而提供所需的几十千瓦时的存储容量。

Sadoway表示，较小规模的铝硫电池也将适用于电动汽车充电站和其他应用伴随着电动汽车越来越普及，很多电动汽车可能需要同时充电，目前的供电线路可能无法满足快充的要求新的电磁系统可以储存电力，因此可以在需要时释放电力，从而避免安装昂贵的新电力线

除了麻省理工学院的唐纳德·萨多维，研究团队还包括中国北京大学，云南大学和武汉理工大学的学者，以及美国肯塔基州路易斯维尔大学，加拿大滑铁卢大学和田纳西州橡树岭国家实验室的学者。