挪威科技大學(Norwegian University of Science and Technolog;NTNU)材料科學與工程系的研究團隊開發出一種具有三層液體層的電池系統:頂層的鈉作為負極,中間層是氯化鈉基電解質,底層的鋅則為正極。

研究人員的目標在於開發基於靜態熔鹽的液態金屬電池(LMB)概念,而不必使用離子選擇膜。研究人員正進行探索的材料相對較為豐富且便宜,對環境的影響也較小。將這些新概念落實於液態金屬電池中,將有助於使電流密度更高且較現有熔鹽電池系統更安全,並可實現製造成本更低的系統。

為了避免含鋅離子與鈉電極之間發生反應,研究人員在電極之間放置多孔隔膜或隔離層。由於使用便宜耐用的隔膜材料,取代了易脆裂的昂貴β-氧化鋁離子選擇薄膜,因而顯著提高了液態金屬電池的性能,同時也降低了成本。

研究人員選擇使用不互溶的電解質和電極,有助於確保安全的電池系統,使其得以在不太可能發生機械故障的情況下放電,而不至於發生任何不理想的影響,如火災或爆炸。這可媲美經證實可用於電網儲存的鈉硫(NaS)熔鹽電池;不過,NaS熔鹽電池必須使用鈉離子選擇薄膜,但這會為電池增加大量的費用和阻抗,而且在薄膜破裂的情況下將會發生劇烈的反應,甚至引發火災。

NTNU的研究團隊如今正與當地的熔鹽電化學專業廠商SINTEF合作,共同打造實驗室規模的電池設計和開發,以及針對電池性能和材料進行測試。

該計劃將持進行至2018年,並由挪威研究理事會(The Research Council of Norway)提供贊助。