अमेरिकन शास्त्रज्ञांनी नवीन प्रकारची वितळलेली मीठ बॅटरी विकसित केली आहे, जी कमी तापमानात आणि कमी खर्चात ग्रीड-स्तरीय ऊर्जा संचयन साध्य करेल अशी अपेक्षा आहे.

पवन आणि सौर ऊर्जा यांसारख्या अक्षय उर्जा स्त्रोतांच्या सतत वाढीमुळे, निसर्गातून अधूनमधून ऊर्जा साठवण्यासाठी सर्जनशील उपायांची आवश्यकता आहे. संभाव्य उपाय म्हणजे वितळलेली मीठ बॅटरी, जी लिथियम बॅटरीमध्ये नसलेले फायदे प्रदान करते, परंतु काही समस्यांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे.

यूएस नॅशनल न्युक्लियर सेफ्टी अॅडमिनिस्ट्रेशन अंतर्गत सॅन्डिया नॅशनल लॅबोरेटरीज (सॅंडिया नॅशनल लॅबोरेटरीज) मधील शास्त्रज्ञांनी एक नवीन डिझाइन प्रस्तावित केले आहे जे या कमतरतांचे निराकरण करू शकते आणि सध्या उपलब्ध आवृत्तीशी सुसंगत नवीन वितळलेल्या मीठ बॅटरीचे प्रदर्शन केले आहे. त्या तुलनेत, या प्रकारची ऊर्जा साठवण बॅटरी अधिक ऊर्जा साठवून स्वस्तात तयार केली जाऊ शकते.

मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा स्वस्त आणि कार्यक्षमतेने साठवणे ही संपूर्ण शहराला ऊर्जा देण्यासाठी अक्षय ऊर्जा वापरण्याची गुरुकिल्ली आहे. याचे अनेक फायदे असले तरी महागड्या लिथियम बॅटरी तंत्रज्ञानाचा अभाव आहे. वितळलेल्या मिठाच्या बॅटरी हे अधिक किफायतशीर उपाय आहेत जे उच्च तापमानाच्या मदतीने वितळलेले इलेक्ट्रोड वापरतात.

प्रकल्पाचे प्रमुख संशोधक लिओ स्मॉल म्हणाले, "वितळलेल्या सोडियम बॅटरीचे कार्य तापमान कमीत कमी संभाव्य भौतिक तापमानापर्यंत कमी करण्यासाठी आम्ही कठोर परिश्रम करत आहोत." "बॅटरीचे तापमान कमी करताना, त्यामुळे एकूण खर्च देखील कमी होऊ शकतो. तुम्ही स्वस्त साहित्य वापरू शकता. बॅटरींना कमी इन्सुलेशनची आवश्यकता असते आणि सर्व बॅटरीला जोडणाऱ्या तारा पातळ असू शकतात."

व्यावसायिकदृष्ट्या, या प्रकारच्या बॅटरीला सोडियम-सल्फर बॅटरी म्हणतात. यापैकी काही बॅटरी जागतिक स्तरावर विकसित केल्या गेल्या आहेत, परंतु त्या सहसा 520 ते 660°F (270 ते 350°C) तापमानात कार्य करतात. सांडिया संघाचे उद्दिष्ट खूपच कमी आहे, जरी असे करताना पुनर्विचार करणे आवश्यक आहे कारण उच्च तापमानावर काम करणारी रसायने कमी तापमानात काम करण्यास योग्य नाहीत.

असे समजते की शास्त्रज्ञांच्या नवीन डिझाइनमध्ये द्रव सोडियम धातू आणि नवीन प्रकारचे द्रव मिश्रण आहे. हे द्रव मिश्रण सोडियम आयोडाइड आणि गॅलियम क्लोराईडचे बनलेले आहे, ज्याला शास्त्रज्ञ कॅथोलाइट म्हणतात.

जेव्हा बॅटरी ऊर्जा सोडते, सोडियम आयन आणि इलेक्ट्रॉन तयार करते तेव्हा अत्यंत निवडक पृथक्करण सामग्रीमधून जाते आणि दुसऱ्या बाजूला वितळलेले आयोडाइड मीठ बनवते तेव्हा रासायनिक प्रतिक्रिया होते.

ही सोडियम-सल्फर बॅटरी 110°C तापमानात काम करू शकते. आठ महिन्यांच्या प्रयोगशाळेच्या चाचणीनंतर, त्याचे मूल्य सिद्ध करून 400 पेक्षा जास्त वेळा चार्ज आणि डिस्चार्ज केले गेले आहे. याव्यतिरिक्त, त्याचे व्होल्टेज 3.6 व्होल्ट आहे, जे शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे की बाजारात वितळलेल्या मिठाच्या बॅटरीपेक्षा 40% जास्त आहे, म्हणून त्याची ऊर्जा घनता जास्त आहे.

संशोधनाच्या लेखिका मार्था ग्रॉस म्हणाल्या: "आम्ही या पेपरमध्ये नोंदवलेल्या नवीन कॅथोलाइटमुळे, या प्रणालीमध्ये किती ऊर्जा इंजेक्ट केली जाऊ शकते याबद्दल आम्ही खूप उत्सुक आहोत. वितळलेल्या सोडियम बॅटरी दशकांपासून आहेत आणि त्या जगभरात आहेत, पण ते कधीच नव्हते. त्यांच्याबद्दल कोणीही बोलले नाही. त्यामुळे, तापमान कमी करणे आणि काही डेटा परत आणणे आणि 'ही खरोखर व्यवहार्य प्रणाली आहे' असे म्हणणे खूप छान आहे.

शास्त्रज्ञ आता बॅटरीची किंमत कमी करण्याकडे त्यांचे लक्ष वळवत आहेत, जे गॅलियम क्लोराईड बदलून साध्य केले जाऊ शकते, जे टेबल मीठापेक्षा सुमारे 100 पट जास्त महाग आहे. ते म्हणाले की हे तंत्रज्ञान अद्याप व्यापारीकरणापासून 5 ते 10 वर्षे दूर आहे, परंतु त्यांच्यासाठी फायदेशीर आहे ते बॅटरीची सुरक्षितता आहे कारण यामुळे आगीचा धोका निर्माण होत नाही.

"कमी-तापमान वितळलेल्या सोडियम बॅटरीच्या दीर्घकालीन स्थिर चक्राचे हे पहिले प्रदर्शन आहे," असे संशोधन लेखक एरिक स्पॉर्के यांनी सांगितले. "आमची जादू अशी आहे की आम्ही मीठ रसायनशास्त्र आणि विद्युत रसायनशास्त्र निश्चित केले आहे, जे आम्हाला 230°F वर प्रभावीपणे कार्य करण्यास अनुमती देते. कार्य करा. ही कमी-तापमान सोडियम आयोडाइड रचना वितळलेल्या सोडियम बॅटरीचे बदल आहे."