這一新設(shè)計融合了固體氧化物燃料電池和熔融金屬空氣電池的優(yōu)點(diǎn)，在不影響能量容量的情況下，顯著提高了電池反應(yīng)動力學(xué)和功率能力。

采用鹽制造的新型可充電電池的新設(shè)計可以引領(lǐng)更環(huán)保的能源。寧波諾丁漢大學(xué)（UNNC）的研究人員與中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所（SINAP）的一個專家小組聯(lián)手設(shè)計了這種新型能量存儲器，它可以提供更大的功率，同時電池壽命也長于傳統(tǒng)電池。

對電動汽車和更可持續(xù)的運(yùn)輸形式的不斷增長的需求意味著人們需要尋找新的能量存儲形式，例如電池，超級電容器和燃料電池。目前，該行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)是：可充電電池的性能較差，隨著時間的推移，電池會經(jīng)常過快地?fù)p失能量和功率。

這一合作團(tuán)隊由SINAP的熔鹽化學(xué)專家JiangiangWang教授和UNNC電化學(xué)技術(shù)教授LiDak和教授GeorgeChen領(lǐng)導(dǎo)，他們合力設(shè)計出了一個可能有效解決上訴問題的解決方案，該文章發(fā)表在了“ChemSusChem”期刊上。

該文章名為：一種可充電的高溫熔鹽鐵氧電池，（英文名為：ARegeableHigh-TemperatureMoltenSaltIron-OxygenBattery）概述了科研人員對一種新型且價格合理的可充電鐵氧電池所進(jìn)行的研究，該電池含有熔融碳酸鹽和固體氧化物的雙相電解質(zhì)。該論文的第一作者ChengPeng博士指出，這一新設(shè)計融合了固體氧化物燃料電池和熔融金屬空氣電池的優(yōu)點(diǎn)，在不影響能量容量的情況下，顯著提高了電池反應(yīng)動力學(xué)和功率能力。

Chen教授說：“目前，可充電金屬—氧氣電池面臨的主要挑戰(zhàn)在于電極反應(yīng)的動力學(xué)遲緩，導(dǎo)致能量和功率密度低。因此，激活負(fù)極和正極的反應(yīng)對于高性能可充電金屬—氧氣電池是至關(guān)重要的。”

正如該科研團(tuán)隊工作證實(shí)的那樣，科研人員對于這一挑戰(zhàn)的解決方案是具有創(chuàng)新性的，不僅簡單而且成本低。Wang教授解釋說：“我們著眼于提高金屬—氧氣電池的工作溫度，使用鐵等金屬作為基材，因為它可以在高溫下活化并且可保持較低的成本。固體氧化物燃料電池使用錫或鉍作為負(fù)極材料，但目前存在的一個問題是：在金屬和固體電解質(zhì)之間會形成金屬氧化物，從而阻礙離子傳導(dǎo)。”

Peng博士補(bǔ)充說：“一種高溫金屬—氧氣電池就是所謂的熔融空氣電池，它可以使用金屬在熔鹽中快速多電荷轉(zhuǎn)移。熔鹽具有溶解金屬氧化物的能力。我們的方案著眼于熔鹽鐵氧電池，它含有熔融碳酸鹽和固體氧化物的雙相電解質(zhì)，它融合了兩種電池的優(yōu)點(diǎn)。”

實(shí)驗的結(jié)果是：制造出了一種低成本，使用壽命長的可充電高溫熔鹽鐵氧電池，這種電池具有高儲能容量和快速充放電能力。

這一新設(shè)計背后的團(tuán)隊預(yù)計，新電池在電網(wǎng)規(guī)模和可再生能源存儲領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用。同時在UNNC領(lǐng)導(dǎo)熔鹽電解實(shí)驗室的Chen教授表示，電池設(shè)計背后的新研究有多種應(yīng)用。例如，熔鹽是高溫下太陽能加熱的理想儲存液。因此，熔鹽鐵氧電池原則上既能儲存太陽能，又能儲存電能，這對于國內(nèi)和工業(yè)能源需求都是非常理想的選擇。