バッテリー

太平洋岸北西部の春には、雪解けによる融解水が川を流れ落ち、風が強く吹くことがよくあります。 これらの力は、この地域の多くのパワータービンを回転させ、穏やかな気温と比較的低いエネルギー需要のときに豊富な電力を生成します。 しかし、夏になるとエアコンに電力を供給する可能性のあるこの季節的な余剰電力の多くは、バッテリーが十分な長さで蓄えられないために失われます。 ワシントン州リッチランドにあるエネルギー省国立研究所であるパシフィックノースウェスト国立研究所（PNNL）の研究者は、この問題を解決する可能性のあるバッテリーを開発しています。 で公開された最近の論文で CellReports物理科学、彼らはどのように示した 溶融塩溶液を凍結融解すると、充電式バッテリーが作成されます 一度に数週間から数ヶ月間、安価で効率的にエネルギーを蓄えることができます。 このような機能は、米国のグリッドを温室効果ガスを放出する化石燃料から再生可能エネルギーにシフトするために不可欠です。 ジョー・バイデン大統領は、2030年までに米国の炭素排出量を半分に削減することを目標にしています。これには、風力、太陽光、その他のクリーンなエネルギー源の大幅な増強と、それらが生成するエネルギーの貯蔵方法が必要になります。 ほとんどの従来のバッテリーは、化学反応が起こるのを待っているときにエネルギーを蓄えます。 バッテリーが外部回路に接続されると、電子はバッテリーの一方の側からもう一方の側にその回路を通って移動し、電気を生成します。 変化を補償するために、イオンと呼​​ばれる荷電粒子は、バッテリーの両側を分離する流体、ペースト、または固体材料を通って移動します。 しかし、バッテリーを使用していないときでも、イオンは電解質と呼ばれるこの材料全体に徐々に拡散します。 それが数週間または数ヶ月にわたって起こるように、バッテリーはエネルギーを失います。 一部の充電式バッテリーは、1か月で保存された電荷のほぼ3分の1を失う可能性があります。 「私たちのバッテリーでは、この自己放電状態を本当に止めようとしました」と、プロジェクトを率いたPNNLの研究者GuoshengLi氏は言います。 電解質は、周囲温度では固体であるが、摂氏180度（クッキーが焼かれる温度程度）に加熱されると液体になる塩溶液でできています。 電解液が固体の場合、イオンは所定の位置に固定され、自己放電を防ぎます。 電解液が液化した場合にのみ、イオンがバッテリーを流れ、充電または放電できるようになります。 加熱と冷却の繰り返しサイクルに耐えることができるバッテリーを作成することは、簡単なことではありません。 温度の変動によりバッテリーが膨張および収縮するため、研究者はこれらの変化に耐えることができる弾力性のある材料を特定する必要がありました。 「これまでに見たのは、その熱サイクルを経験する必要がないことを確認するための多くの活発な研究です」と、PNNLのエネルギー貯蔵の戦略アドバイザーであり、新しい論文の共著者であるVinceSprenkleは述べています。 「私たちは、 『私たちはそれを乗り越え、生き残り、それを重要な機能として使用できるようになりたい』と言っています。」 […]

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