科学家们已经创造了一种为电网设计的电池，可以锁定能量数月而不会损失太多存储容量。熔盐电池的发展，是朝着可用于季节性存储的电池迈出的一步：在一个季节（如春季）节省能源，并在另一个季节（如秋季）使用能源。

原型很小，大约是曲棍球的大小。但该装置背后的科学的潜在用途是巨大的，预示着来自间歇性来源（如阳光和风）的能量可以长时间储存的时间。PNNL科学家将相关工作发表在Cell Reports Physical Science上。

“在整合大量可再生能源时，持续时间更长的储能技术对于提高电网的弹性非常重要，”美国DOE电力办公室储能主任Imre Gyuk说。“这项研究标志着向季节性电池存储解决方案迈出的重要一步，该解决方案克服了当今电池技术的自放电限制。

可再生能源随着自然的循环而起伏。这使得很难将它们包含在可靠，稳定的电力流中。例如，在春季的太平洋西北地区，河流充满了径流电力水力发电大坝，就像风猛烈地吹下哥伦比亚峡谷一样。所有这些电力必须立即利用或最多存储几天。有关更多信息，请参阅IDTechEx关于2021-2031年固定式储能电池的报告。

电网运营商希望利用春季的能量，将其存储在大型电池中，然后在今年晚些时候释放它，当时该地区的风力缓慢，河流低，电力需求达到峰值。这些电池还将增强公用事业公司在严重风暴期间抵御停电的能力，使大量能源在飓风，野火或其他灾难后可以输入电网。

首先将电池加热至180摄氏度，使离子流过液体电解质以产生化学能。然后，将电池冷却到室温，基本上锁定电池的能量。电解质变成固体，穿梭能量的离子几乎保持静止。当需要能量时，电池被重新加热，能量流动。冻融现象是可能的，因为电池的电解质是熔盐 - 普通食盐的分子表亲。该材料在较高温度下是液体，但在室温下是固体。

熔盐电池回避了任何让汽车闲置太久的人都熟悉的问题：电池在闲置时会自行放电。快速放电率，就像大多数汽车或笔记本电脑中的电池一样，会阻碍设计用于存储能量数月的网格电池。

值得注意的是，PNNL熔盐电池在12周内保留了92%的容量。

该团队避免了稀有，昂贵和高反应性的材料。相反，铝镍熔盐电池充满了地球上丰富的常见材料。阳极和阴极分别是铝和镍的实心板。它们浸没在熔盐电解质的海洋中，这些电解质在室温下是固体，但在加热时作为液体流动。该团队在电解质中添加了硫 - 另一种常见的低成本元素 - 以增强电池的能量容量。

大多数高温熔盐电池需要陶瓷隔膜，其制造成本更高，并且在冻融循环期间容易破损。PNNL电池使用简单的玻璃纤维，这可能是因为电池的稳定化学性质。这降低了成本，并使电池在进行冻融循环时更加坚固。

电池的能量以每千瓦时约23美元的材料成本存储，这是在最近镍成本飙升之前测量的。该团队正在探索使用更便宜的铁，希望将材料成本降至每千瓦时约6美元，大约是当今锂离子电池材料成本的15倍。电池的理论能量密度为每公斤260瓦时，高于今天的铅酸和液流电池。

研究人员指出，为季节性存储而设计的电池每年可能只充电和放电一到两次。与设计用于为电动汽车，笔记本电脑或其他消费类设备供电的电池不同，它们不需要持续数百或数千个循环。

Battelle已经申请了该技术的专利。

原标题：熔盐电池：向电网规模能源的季节性储能迈进