熔盐金属空气电池可以实现交通电气化

随着时间的推移，可充电的锂离子电池会失去能量，在某些情况下，它们在工作或充电时会过热，这会降低电池寿命，并减少每次充电的英里数。

工程师问答:电池技术和电气化的未来

为英国电池热潮提供动力

现在，诺丁汉大学正在与中国各地的六家科研机构合作，开发一种结合了固体氧化物燃料电池和金属空气电池性能优点的能量存储。据称，这种新型电池可以显著延长电动汽车的续航里程，同时完全可回收、环保、低成本和安全。

固体氧化物燃料电池通过化学反应将氢和氧转化为电能。它们在从燃料中提取能量方面非常高效，耐用，低成本，生产更环保，但它们不能充电。金属空气电池是一种电化学电池，它使用廉价的金属如铁和空气中的氧气来发电。在充电过程中，它们向大气中释放氧气。虽然不是很耐用，但这种高能高密度电池是可充电的，可以储存和放电和锂离子电池一样多的电量，而且更安全、更便宜。

在早期研究阶段，研究团队探索了一种高温铁空气电池设计熔盐是一种电解液，由热激活，具有导电性。廉价且易燃的熔盐有助于给电池带来令人印象深刻的能量存储和电力能力以及良好的生命周期。然而，熔盐也有不利的特性。

诺丁汉大学研究负责人乔治·陈教授在一份声明中说:“在极端高温下，熔盐具有极强的腐蚀性、挥发性和挥发性或泄漏性，对电池设计的安全性和稳定性提出了挑战。我们迫切需要对这些电解质特性进行微调，以获得更好的电池性能，并使其能够在未来的电动运输中使用。”

研究人员现在已经成功了将熔盐转化为软固体盐，对工艺进行了改进固体氧化物纳米粉末。王建强教授，来自中国科学院上海应用物理研究所领导这一合作项目的他预测到这种准固态(QSS)电解质适用于工作温度为800℃的金属-空气电池，因为它抑制了在如此高的工作温度下可能发生的熔盐蒸发和流动性。

王教授的同事程鹏博士说，准凝固已经被证实实现了利用纳米技术构建固体氧化物颗粒的灵活连接网络。它们充当结构屏障，锁住熔盐电解质，同时仍允许它们在极端高温下导电。

陈教授在诺丁汉领导着一个熔盐电解实验室，他希望该团队的“令人鼓舞的结果”将有助于建立一种更简单、更有效的方法，来设计低成本、高性能、高稳定性和安全性的熔盐金属空气电池。

他说:“改进的熔盐铁氧电池在新市场上有巨大的应用潜力，包括电力运输和可再生能源，这些都需要在我们的家庭和电网层面上提供创新的存储解决方案。”“原则上，这种电池还能够存储太阳能热量和电力，这对于家庭和工业能源需求都是非常理想的。熔盐目前在西班牙和中国被大规模用于捕捉和储存太阳能，然后将其转化为电能——我们的熔盐金属空气电池在一个设备中完成了这两项工作。”

该团队的研究结果发表在一篇题为《可充电高温熔盐铁空气电池的准固态电解质》的论文中储能材料。