研究机构正在开发廉价高效的高温熔盐铁氧电池

前言：这一新设计融合了固体氧化物燃料电池和熔融金属空气电池的优点，在不影响能量容量的情况下，显著提高了电池反应动力学和功率能力。

采用盐制造的新型可充电电池的新设计可以引领更环保的能源。宁波诺丁汉大学(UNNC)的研究人员与中国科学院上海应用物理研究所(SINAP)的一个专家小组联手设计了这种新型能量存储器，它可以提供更大的功率，同时电池寿命也长于传统电池。

对电动汽车和更可持续的运输形式的不断增长的需求意味着人们需要寻找新的能量存储形式，例如电池，超级电容器和燃料电池。目前，该行业面临的主要挑战是：可充电电池的性能较差，随着时间的推移，电池会经常过快地损失能量和功率。

这一合作团队由SINAP的熔盐化学专家JiangiangWang教授和UNNC电化学技术教授LiDak和教授GeorgeChen领导，他们合力设计出了一个可能有效解决上诉问题的解决方案，该文章发表在了“ChemSusChem”期刊上。

该文章名为：一种可充电的高温熔盐铁氧电池，(英文名为：A Regeable High-Temperature Molten SaltIron-Oxygen Battery)概述了科研人员对一种新型且价格合理的可充电铁氧电池所进行的研究，该电池含有熔融碳酸盐和固体氧化物的双相电解质。该论文的第一作者Cheng Peng博士指出，这一新设计融合了固体氧化物燃料电池和熔融金属空气电池的优点，在不影响能量容量的情况下，显著提高了电池反应动力学和功率能力。

Chen教授说：“目前，可充电金属—氧气电池面临的主要挑战在于电极反应的动力学迟缓，导致能量和功率密度低。因此，激活负极和正极的反应对于高性能可充电金属—氧气电池是至关重要的。”

正如该科研团队工作证实的那样，科研人员对于这一挑战的解决方案是具有创新性的，不仅简单而且成本低。Wang教授解释说：“我们着眼于提高金属—氧气电池的工作温度，使用铁等金属作为基材，因为它可以在高温下活化并且可保持较低的成本。固体氧化物燃料电池使用锡或铋作为负极材料，但目前存在的一个问题是：在金属和固体电解质之间会形成金属氧化物，从而阻碍离子传导。”

Peng博士补充说：“一种高温金属—氧气电池就是所谓的熔融空气电池，它可以使用金属在熔盐中快速多电荷转移。熔盐具有溶解金属氧化物的能力。我们的方案着眼于熔盐铁氧电池，它含有熔融碳酸盐和固体氧化物的双相电解质，它融合了两种电池的优点。”

实验的结果是：制造出了一种低成本，使用寿命长的可充电高温熔盐铁氧电池，这种电池具有高储能容量和快速充放电能力。

这一新设计背后的团队预计，新电池在电网规模和可再生能源存储领域具有巨大的潜在应用。同时在UNNC领导熔盐电解实验室的Chen教授表示，电池设计背后的新研究有多种应用。例如，熔盐是高温下太阳能加热的理想储存液。因此，熔盐铁氧电池原则上既能储存太阳能，又能储存电能，这对于国内和工业能源需求都是非常理想的选择。