بطارية الملح المنصهر

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
FZSoNick 48TL200: بطارية صوديوم-نيكل بخلايا ملحومة ومختومة حرارياً

بطاريات الأملاح المنصهرة هي نوع من البطاريات يستخدم الأملاح المنصهرة كمحلول إلكتروليتي ، وتتميز بكثافة طاقة عالية وكثافة قدرة عالية . يمكن تخزين البطاريات الحرارية التقليدية غير القابلة لإعادة الشحن في حالتها الصلبة عند درجة حرارة الغرفة لفترات طويلة قبل تنشيطها بالتسخين. أما بطاريات المعادن السائلة القابلة لإعادة الشحن، فتُستخدم لتوفير الطاقة الاحتياطية الصناعية وتخزين الطاقة في الشبكة الكهربائية لموازنة مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة، مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح .

في عام 2023، تم إثبات استخدام الأملاح المنصهرة كإلكتروليتات لبطاريات الليثيوم المعدنية القابلة لإعادة الشحن عالية الطاقة. [ 1 ] [ 2 ]

تاريخ

ظهرت البطاريات الحرارية خلال الحرب العالمية الثانية عندما طوّر العالم الألماني جورج أوتو إرب أولى الخلايا العملية باستخدام خليط ملحي كمحلول إلكتروليتي. طوّر إرب بطاريات للتطبيقات العسكرية، بما في ذلك القنبلة الطائرة V-1 وصاروخ V-2 ، وأنظمة تفجير المدفعية. لم تُستخدم أي من هذه البطاريات ميدانيًا خلال الحرب. بعد ذلك، استجوبته المخابرات البريطانية. نُشرت أعماله في كتاب "نظرية وتطبيق الخلايا الحرارية". نُقلت هذه المعلومات لاحقًا إلى قسم تطوير الذخائر التابع للمكتب الوطني للمعايير في الولايات المتحدة . [ 3 ] عندما وصلت هذه التقنية إلى الولايات المتحدة عام 1946، طُبقت على الفور لاستبدال الأنظمة السائلة المعقدة التي كانت تُستخدم سابقًا لتشغيل صمامات التقارب في المدفعية . استُخدمت هذه البطاريات في تطبيقات الذخائر (مثل صمامات التقارب) منذ الحرب العالمية الثانية، ولاحقًا في الأسلحة النووية . دُرست التقنية نفسها من قِبل مختبرات أرغون الوطنية [ 4 ] وباحثين آخرين في ثمانينيات القرن الماضي لاستخدامها في المركبات الكهربائية . [ 5 ]

تكوينات قابلة لإعادة الشحن

منذ منتصف ستينيات القرن الماضي، أُجريت العديد من الدراسات التطويرية على البطاريات القابلة لإعادة الشحن باستخدام الصوديوم (Na) كقطب سالب. يتميز الصوديوم بجاذبيته نظرًا لجهد اختزاله العالي الذي يبلغ -2.71  فولت، وخفة وزنه، ووفرته النسبية، وانخفاض تكلفته. ولصنع بطاريات عملية، يجب أن يكون الصوديوم في الحالة السائلة. تبلغ درجة انصهار الصوديوم 98 درجة مئوية (208 درجة فهرنهايت) . وهذا يعني أن البطاريات القائمة على الصوديوم تعمل في درجات حرارة تتراوح بين 245 و350 درجة مئوية (470 و660 درجة فهرنهايت) . [ 6 ] وقد بحثت الدراسات تركيبات معدنية تعمل في درجات حرارة 200 درجة مئوية (390 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة الغرفة. [ 7 ]      

الصوديوم والكبريت

تستخدم بطارية الصوديوم -الكبريت (بطارية NaS)، إلى جانب بطارية الليثيوم-الكبريت المشابهة لها ، مواد قطب كهربائي رخيصة ومتوفرة بكثرة. وكانت أول بطارية تجارية من المعادن القلوية . استخدمت الكبريت السائل للقطب الموجب وأنبوبًا خزفيًا من إلكتروليت صلب من بيتا-ألومينا (BASE). كان تآكل العازل مشكلةً، إذ أصبح موصلًا للكهرباء تدريجيًا، مما أدى إلى زيادة معدل التفريغ الذاتي.

نظراً لقدرتها النوعية العالية، تم اقتراح استخدام بطاريات الصوديوم والكبريت (NaS) في التطبيقات الفضائية. [ 8 ] [ 9 ] وقد تم اختبار بطارية NaS للاستخدام الفضائي بنجاح على متن مكوك الفضاء في مهمة STS-87 عام 1997، [ 10 ] إلا أن هذه البطاريات لم تُستخدم عملياً في الفضاء. كما تم اقتراح استخدامها في بيئة كوكب الزهرة ذات درجات الحرارة المرتفعة . [ 10 ]

أعلن اتحادٌ مُشكّلٌ من شركة طوكيو للطاقة الكهربائية (تيبكو) وشركة NGK للعوازل المحدودة عن اهتمامه بأبحاث بطاريات الصوديوم والكبريت (NaS) عام 1983، وأصبح منذ ذلك الحين المحرك الرئيسي لتطوير هذا النوع من البطاريات. اختارت تيبكو بطاريات NaS نظرًا لوفرة عناصرها المكونة (الصوديوم والكبريت والسيراميك) في اليابان. أُجريت أولى الاختبارات الميدانية واسعة النطاق في محطة تسوناشيما الفرعية التابعة لتيبكو بين عامي 1993 و1996، باستخدام ثلاث مجموعات بطاريات بقدرة 2 ميغاواط لكل منها   ، وجهد 6.6  كيلوفولت. بناءً على نتائج هذه التجربة، طُوّرت وحدات بطاريات مُحسّنة وطُرحت تجاريًا عام 2000. توفر مجموعة بطاريات NaS التجارية ما يلي:

  • السعة  : 25-250 كيلوواط ساعة لكل مجموعة
  • كفاءة بنسبة 87%
  • عمر افتراضي يصل إلى 2500 دورة عند عمق تفريغ 100%، أو 4500 دورة عند عمق تفريغ 80%

بطارية كلوريد الصوديوم والنيكل (زيبرا)

استخدمت سيارة Citroën Berlingo First Electric "Powered by Venturi" بطارية تخزين ZEBRA؛ وتم قيادة نسخة معدة خصيصًا من شنغهاي إلى باريس في عام 2010.

كان تطوير بطارية زيبرا (التي كانت تُعرف سابقًا باسم "أبحاث بطاريات الزيوليت في أفريقيا"؛ ثم أصبحت لاحقًا "نشاط أبحاث بطاريات الانبعاثات الصفرية") في عام 1985، أحد أنواع بطاريات الأملاح المنصهرة ذات درجة الحرارة المنخفضة [ 11 ] ، وقد طُوّرت في الأصل لتطبيقات المركبات الكهربائية. [ 12 ] [ 13 ] تستخدم هذه البطارية كلوريد الصوديوم والنيكل (NaNiCl).2 مع إلكتروليت سيراميكي من أكسيد الألومنيوم بيتاالصوديوم. [ 14 ]

NaNiCl​تعمل البطارية الثانية عند درجة حرارة 245درجة مئوية (473درجة فهرنهايت)وتستخدمرباعي كلورو ألومينات الصوديوم(NaAlCl  4 )، الذي تبلغ درجة انصهاره157درجة مئوية (315درجة فهرنهايت)، يُستخدم كإلكتروليت. القطب السالب هو الصوديوم المنصهر. القطب الموجب هوالنيكلفيحالة التفريغوكلوريد النيكلفي حالة الشحن. ولأن النيكل وكلوريد النيكل غير قابلين للذوبان تقريبًا في المصهورات المتعادلة والقاعدية،يُسمح بالتلامس، مما يوفر مقاومة ضئيلة لانتقال الشحنة.  4 و Na سائلان عند درجة حرارة التشغيل،سيراميك β-ألومينالفصل الصوديوم السائل عنNaAlCl4. العناصر الأساسية المستخدمة في تصنيع هذه البطاريات لديها احتياطيات عالمية وإنتاج سنوي أعلى بكثير من الليثيوم. [ 15 ]

تم اختراعها عام 1985 من قبل فريق مشروع أبحاث بطاريات الزيوليت في أفريقيا (ZEBRA) التابع لمجلس البحوث العلمية والصناعية (CSIR) في بريتوريا، جنوب أفريقيا . يمكن تجميعها وهي في حالة تفريغ الشحنة، باستخدام مسحوق كلوريد الصوديوم والألومنيوم والنيكل والحديد. يتكون القطب الموجب في معظمه من مواد صلبة، مما يقلل من احتمالية التآكل، وبالتالي يعزز السلامة. [ 16 ] تبلغ طاقتها النوعية 100  واط/كجم، وقدرتها النوعية 150  واط/كجم. لا يتفاعل السيراميك الصلب من بيتا-ألومينا مع معدن الصوديوم أو كلوريد الصوديوم والألومنيوم. وقد تم إثبات عمر افتراضي يزيد عن 2000 دورة شحن وتفريغ لمدة عشرين عامًا مع البطاريات كاملة الحجم، وأكثر من 4500 دورة شحن وتفريغ لمدة خمسة عشر عامًا مع وحدات مكونة من 10 و20 خلية. للمقارنة، تخزن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم LiFePO4 طاقة تتراوح بين 90 و110 واط/كغ، بينما تخزن بطاريات أيونات الليثيوم LiCoO2 الأكثر شيوعًا طاقة تتراوح بين 150 و200 واط/كغ. أما بطارية تيتانات الليثيوم النانوية فتخزن طاقة 72 واط/كغ ويمكنها توفير طاقة تصل إلى 760 واط/كغ. [ 17 ]    

يتجمد الإلكتروليت السائل لبطاريات زيبرا عند 157 درجة مئوية (315 درجة فهرنهايت) ، ويتراوح نطاق درجة حرارة التشغيل العادية بين 270 و350 درجة مئوية (520-660 درجة فهرنهايت) . وتؤدي إضافة الحديد إلى الخلية إلى زيادة استجابتها للطاقة. [ 16 ] تُصنّع بطاريات زيبرا حاليًا بواسطة شركة FZSoNick [ 18 ] وتُستخدم كمصدر طاقة احتياطي في قطاعات الاتصالات والنفط والغاز والسكك الحديدية. كما تُستخدم أيضًا في المركبات الكهربائية الخاصة المستخدمة في التعدين. وقد تم اعتمادها سابقًا في النموذج الأولي Smart ED و Th!nk City . [ 19 ] في عام 2011، بدأت خدمة البريد الأمريكية باختبار شاحنات توصيل كهربائية بالكامل، إحداها تعمل ببطارية زيبرا. [ 20 ]    

في عام 2010، أعلنت شركة جنرال إلكتريك عن بطارية Na-NiClبطارية ثانية أطلقت عليها اسم بطارية هاليد الصوديوم المعدني، بعمر افتراضي يصل إلى 20 عامًا. يتكون هيكل الكاثود فيها من شبكة نيكل موصلة، وإلكتروليت ملح منصهر، وجامع تيار معدني، وخزان إلكتروليت من لباد الكربون، وأملاح هاليد الصوديوم المعدني النشطة. [ 21 ] [ 22 ] في عام 2015، ونتيجة لإعادة هيكلة عالمية، تخلت الشركة عن المشروع. [ 23 ] في عام 2017، أنشأت شركة تشيلوي جروب الصينية لصناعة البطاريات (المعروفة أيضًا باسم تشاوي) شركة جديدة بالتعاون مع جنرال إلكتريك (GE) لطرح بطارية Na-NiCl في السوق لتطبيقات التخزين الصناعي والطاقة. [ 24 ]

عند عدم الاستخدام، Na-NiClعادةً ما تُحفظ بطاريتان منصهرتين وجاهزتين للاستخدام، لأنه إذا تُركتا لتتجمدا، فإنهما تستغرقان عادةً اثنتي عشرة ساعة لإعادة التسخين والشحن. [ 25 ]

تتميز بطاريات كلوريد الصوديوم المعدني بأمانها العالي؛ إذ لا يمكن تفعيل الانهيار الحراري إلا بثقب البطارية، وحتى في هذا الاحتمال النادر، لن يحدث حريق أو انفجار. لهذا السبب، بالإضافة إلى إمكانية تركيبها في الهواء الطلق دون الحاجة إلى أنظمة تبريد، تُعدّ بطاريات كلوريد الصوديوم المعدني مناسبة جدًا لمنشآت تخزين الطاقة الصناعية والتجارية.

درست شركة سوميتومو بطارية تستخدم ملحًا ينصهر عند 61 درجة مئوية (142 درجة فهرنهايت) ، وهي درجة حرارة أقل بكثير من بطاريات الصوديوم، وتعمل عند 90 درجة مئوية (194 درجة فهرنهايت) . توفر هذه البطارية كثافة طاقة تصل إلى 290 واط/لتر و224 واط/كجم، ومعدلات شحن/تفريغ تبلغ 1C، مع عمر افتراضي يتراوح بين 100 و1000 دورة شحن. تستخدم البطارية مواد غير قابلة للاشتعال فقط، فلا تشتعل عند ملامستها للهواء ولا تُشكل خطرًا للهروب الحراري. هذا يُغني عن تخزين الحرارة المهدرة أو المعدات المقاومة للحريق والانفجار، ويسمح بتكثيف الخلايا. زعمت الشركة أن حجم البطارية يبلغ نصف حجم بطاريات الليثيوم أيون وربع حجم بطاريات الصوديوم والكبريت. [ 26 ] استخدمت الخلية مهبطًا من النيكل ومصعدًا من الكربون الزجاجي. [ 27 ]      

في عام 2014، اكتشف الباحثون سبيكة سائلة من الصوديوم والسيزيوم تعمل عند درجة حرارة 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) وتنتج 420 مللي أمبير ساعة لكل غرام. وقد تمكنت هذه المادة الجديدة من تغطية الإلكتروليت بالكامل. بعد 100 دورة شحن/تفريغ، احتفظت بطارية اختبارية بنحو 97% من سعتها التخزينية الأولية. سمحت درجة حرارة التشغيل المنخفضة باستخدام غلاف خارجي بوليمري أقل تكلفة بدلاً من الفولاذ، مما عوض جزءًا من التكلفة الإضافية للسيزيوم. [ 28 ]  

قامت شركة Innovenergy في ميرينجن ، سويسرا، بتطوير هذه التقنية بشكل أكبر باستخدام مواد خام محلية المصدر، باستثناء مسحوق النيكل. وعلى الرغم من انخفاض سعتها مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون ، فإن تقنية ZEBRA قابلة للتطبيق في تخزين الطاقة الشمسية الثابتة . في عام 2022، شغّلت الشركة  منشأة تخزين طاقة شمسية بسعة 540 كيلوواط/ساعة على سطح مركز تجاري، وتنتج حاليًا أكثر من مليون وحدة بطارية سنويًا من مواد مستدامة وغير سامة ( ملح الطعام ). [ 29 ]

بطاريات المعادن السائلة

نشر البروفيسور دونالد سادواي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بحثًا حول بطاريات المعادن السائلة القابلة لإعادة الشحن، باستخدام كلٍ من المغنيسيوم والأنتيمون، ومؤخرًا الرصاص والأنتيمون . تُسخّن طبقات القطب الكهربائي والإلكتروليت حتى تصبح سائلة وتنفصل تلقائيًا بسبب الكثافة وعدم الامتزاج . قد تتمتع هذه البطاريات بعمر أطول من البطاريات التقليدية، حيث تمر الأقطاب الكهربائية بدورة من التكوين والتلف أثناء دورة الشحن والتفريغ، مما يجعلها محصنة ضد التدهور الذي يصيب أقطاب البطاريات التقليدية. [ 30 ]

طُرحت هذه التقنية عام ٢٠٠٩، وتعتمد على فصل المغنيسيوم والأنتيمون بواسطة ملح منصهر. [ ٣١ ] [ ٣٢ ] [ ٣٣ ] واختير المغنيسيوم كقطب سالب لانخفاض تكلفته وقلة ذوبانه في محلول الملح المنصهر. أما الأنتيمون، فاختير كقطب موجب لانخفاض تكلفته وارتفاع جهد التفريغ المتوقع.

في عام 2011، عرض الباحثون خليةً ذات مصعد من الليثيوم ومهبط من الرصاص والأنتيمون، تتميز بموصلية أيونية أعلى ونقاط انصهار أقل (350-430  درجة مئوية). [ 30 ] لكن من عيوب كيمياء الليثيوم ارتفاع تكلفتها. فعلى سبيل المثال، بلغت تكلفة المواد الفعالة كهربائيًا في خلية Li/LiF + LiCl + LiI/Pb-Sb، ذات  جهد دائرة مفتوحة يبلغ حوالي 0.9 فولت وتعمل عند 450  درجة مئوية، 100 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة و100 دولار أمريكي/كيلوواط، مع عمر افتراضي متوقع يبلغ 25 عامًا. أما قدرة تفريغها عند 1.1  أمبير/سم² فهي 44% فقط (و88% عند 0.14  أمبير/سم² ) .

تُظهر البيانات التجريبية كفاءة تخزين تبلغ 69%، مع سعة تخزين جيدة (أكثر من 1000  مللي أمبير/سم² ) ، وتسريب منخفض (أقل من 1  مللي أمبير/سم² ) ، وسعة تفريغ قصوى عالية (أكثر من 200  مللي أمبير/سم² ) . [ 34 ] وبحلول أكتوبر 2014، حقق فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كفاءة تشغيلية تقارب 70% عند معدلات شحن/تفريغ عالية (275  مللي أمبير/سم² ) ، وهي كفاءة مماثلة لتلك الخاصة بتخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ، وكفاءات أعلى عند تيارات أقل. وأظهرت الاختبارات أنه بعد 10 سنوات من الاستخدام المنتظم، سيحتفظ النظام بحوالي 85% من سعته الأولية. [ 35 ] وفي سبتمبر 2014، وصفت دراسة ترتيبًا يستخدم سبيكة منصهرة من الرصاص والأنتيمون للقطب الموجب، والليثيوم السائل للقطب السالب، ومزيجًا منصهرًا من أملاح الليثيوم كإلكتروليت.

ومن الابتكارات الحديثة سبيكة الرصاص والبزموت التي تُمكّن من إنتاج بطاريات الليثيوم ذات درجة انصهار منخفضة. وتستخدم هذه البطاريات إلكتروليتًا من الملح المنصهر قائمًا على كلوريد الليثيوم ويوديد الليثيوم، وتعمل عند درجة حرارة 410  درجة مئوية. [ 36 ]

أثبتت السوائل الأيونية فعاليتها في البطاريات القابلة لإعادة الشحن. يتكون الإلكتروليت من ملح منصهر نقي دون إضافة أي مذيب، ويتحقق ذلك باستخدام ملح ذي طور سائل في درجة حرارة الغرفة. ينتج عن ذلك محلول عالي اللزوجة، وعادةً ما يُصنع من أملاح كبيرة الحجم ذات بنية بلورية مرنة. [ 37 ]

بطاريات حرارية (غير قابلة لإعادة الشحن)

التقنيات

تستخدم البطاريات الحرارية إلكتروليتًا صلبًا وغير نشط في درجات الحرارة المحيطة. يمكن تخزينها لفترات طويلة (أكثر من 50 عامًا)، ومع ذلك توفر طاقة كاملة فورية عند الحاجة. بمجرد تنشيطها، تُطلق دفعة من الطاقة العالية لفترة قصيرة (من بضع عشرات من الثواني إلى 60 دقيقة أو أكثر)، بقدرة تتراوح من الواط إلى الكيلوواط . تعود هذه الطاقة العالية إلى الموصلية الأيونية العالية للملح المنصهر (مما يؤدي إلى مقاومة داخلية منخفضة)، والتي تفوق بثلاثة أضعاف (أو أكثر) موصلية حمض الكبريتيك في بطارية الرصاص الحمضية للسيارة .

يستخدم أحد التصاميم شريطًا متفجرًا (يحتوي على كرومات الباريوم ومسحوق الزركونيوم المعدني في ورق خزفي) على طول حافة الكريات الحرارية لبدء التفاعل الكهروكيميائي. ويتم إشعال هذا الشريط المتفجر عادةً بواسطة مشعل كهربائي أو صاعق يتم تنشيطه بتيار كهربائي.

يستخدم تصميم آخر فتحة مركزية في منتصف مجموعة البطاريات، حيث يقوم مشعل كهربائي عالي الطاقة بإطلاق مزيج من الغازات الساخنة والجسيمات المتوهجة . يتيح هذا التصميم أوقات تنشيط أقصر بكثير (عشرات المللي ثوانٍ) مقارنةً بمئات المللي ثوانٍ في تصميم الشريط الطرفي. يمكن تنشيط البطارية بواسطة كبسولة إشعال ، تشبه خرطوشة البندقية . يجب أن يكون مصدر الحرارة خاليًا من الغاز. يتكون مصدر الحرارة القياسي عادةً من مزيج من مسحوق الحديد وبيركلورات البوتاسيوم بنسب وزنية 88/12 أو 86/14 أو 84/16. [ 38 ] كلما زاد مستوى بيركلورات البوتاسيوم، زاد ناتج الحرارة (200 و259 و297 سعر حراري / غرام على التوالي). تتميز خاصية التخزين غير المنشط هذه بميزتين: تجنب تدهور المواد الفعالة أثناء التخزين، ومنع فقدان السعة الناتج عن التفريغ الذاتي حتى يتم تنشيط البطارية. 

في ثمانينيات القرن العشرين، حلت مصاعد سبائك الليثيوم محل مصاعد الكالسيوم أو المغنيسيوم ، بينما استُخدمت مهابط من كرومات الكالسيوم أو أكاسيد الفاناديوم أو التنجستن . وتُفضّل سبائك الليثيوم والسيليكون على سبائك الليثيوم والألومنيوم السابقة. أما المهبط المُستخدم مع مصاعد سبائك الليثيوم، فيتكون أساسًا من ثاني كبريتيد الحديد (البيريت)، والذي يُستبدل بثاني كبريتيد الكوبالت في التطبيقات عالية الطاقة. وعادةً ما يكون الإلكتروليت مزيجًا يوتكتيكيًا من كلوريد الليثيوم وكلوريد البوتاسيوم .

في الآونة الأخيرة، استُخدمت إلكتروليتات أخرى منخفضة الانصهار، ذات تركيب يوتكتيكي، تعتمد على بروميد الليثيوم ، وبروميد البوتاسيوم ، وكلوريد الليثيوم أو فلوريد الليثيوم ، لتوفير عمر تشغيلي أطول؛ كما أنها موصلات أفضل. ويُستخدم ما يُسمى بإلكتروليت "الليثيوم الخالص"، الذي يعتمد على كلوريد الليثيوم ، وبروميد الليثيوم ، وفلوريد الليثيوم (بدون أملاح البوتاسيوم) ، في تطبيقات الطاقة العالية، نظرًا لموصليته الأيونية العالية. ويمكن استخدام مولد حراري بالنظائر المشعة ، مثل حبيبات 90SrTiO₄ ، لتوفير الحرارة للبطارية على المدى الطويل بعد تنشيطها، مما يحافظ عليها في حالة انصهار. [ 39 ]

الاستخدامات

تُستخدم البطاريات الحرارية بشكل شبه حصري في التطبيقات العسكرية، ولا سيما في الأسلحة النووية [ 40 ] والصواريخ الموجهة [ 41 ] [ 42 ] . وهي المصدر الرئيسي للطاقة للعديد من الصواريخ مثل AIM-9 Sidewinder و AIM-54 Phoenix و MIM-104 Patriot و BGM-71 TOW و BGM-109 Tomahawk وغيرها. في هذه البطاريات، يُثبَّت الإلكتروليت عند انصهاره بواسطة نوع خاص من أكسيد المغنيسيوم الذي يُبقيه في مكانه بفعل الخاصية الشعرية . يُضغط هذا الخليط المسحوق على شكل حبيبات لتشكيل فاصل بين المصعد والمهبط لكل خلية في مجموعة البطاريات. وطالما أن الإلكتروليت (الملح) صلب، تظل البطارية خاملة وغير نشطة. تحتوي كل خلية أيضًا على مصدر حراري يعمل بتقنية الألعاب النارية ، ويُستخدم لتسخين الخلية إلى درجة حرارة التشغيل النموذجية التي تتراوح بين 400 و550 درجة مئوية. 

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ فان، لام. جاياواردانا، شاميثري؛ لو ، فونج مل . تشانغ، جياكسون. نان، بو؛ تشانغ، ويران؛ لوشت ، بريت إل. هو، سينغيوك؛ وانغ ، تشونشينج (أغسطس 2023). "إلكتروليت خالي من المذيبات لبطاريات الليثيوم المعدنية القابلة لإعادة الشحن ذات درجة الحرارة العالية" . المواد الوظيفية المتقدمة . 33 (34). دوى : 10.1002/adfm.202301177 . اتش دي ال : 1903/30697 . ISSN 1616-301X . 
  2. ↑ فو، مينه كانه؛ ميرميرا، بريادارشيناي؛ غوميز، ريجينالدو جيه؛ ما، بييوان؛ دويل، إميلي إس؛ سرينيفاسان، هريشيكيش إس؛ أمانتشوكو، تشيبويزي في. (ديسمبر 2023). "إلكتروليتات ملحية منصهرة منخفضة الانصهار تعتمد على القلويات لبطاريات الليثيوم المعدنية الخالية من المذيبات" . ماتير . 6 (12): 4357-4375 . doi : 10.1016/j.matt.2023.10.017 . ISSN 2590-2385 . 
  3. ↑ وقائع المؤتمر التاسع المشترك بين الجمعيات لهندسة تحويل الطاقة . الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. 1974. ص 665. 
  4. ↑ AE Martin، في "بطاريات عالية الأداء لدفع المركبات الكهربائية وتخزين الطاقة الثابتة"، تقرير مختبرات أرجون الوطنية ANL-78-94 (1980)؛ والتقرير ANL-79-39 (1979).
  5. ↑ تي إم أوسوليفان، سي إم بينغهام، و آر إي كلارك، " تقنيات بطاريات زيبرا للسيارات الذكية الكهربائية بالكامل "، الندوة الدولية حول إلكترونيات الطاقة، والمحركات الكهربائية، والأتمتة، والحركة، SPEEDAM 2006، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 23-26 مايو 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يونيو 2018.
  6. ↑ بوخمان، إيزيدور (أغسطس 2011). "بطاريات غريبة ورائعة: ولكن هل ستصمد هذه الاختراعات خارج المختبر؟" . بطاريات في عالم متنقل . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 30 نوفمبر 2014 .
  7. ↑ دينغ، يو؛ غو، شولين؛ يو، غويهوا (26 أغسطس 2020). "بطاريات المعادن السائلة من الجيل التالي القائمة على كيمياء السبائك القابلة للانصهار" . مجلة ACS Central Science . 6 (8): 1355-1366 . doi : 10.1021/acscentsci.0c00749 . PMC 7453561. PMID 32875076. تبرز بطاريات المعادن السائلة متوسطة الحرارة وبطاريات درجة حرارة الغرفة، متجاوزةً بذلك تعقيدات إدارة الحرارة ، فضلاً عن المشكلات المتعلقة بالعزل والتآكل، كنظام طاقة جديد قابل للتطبيق على نطاق واسع .  
  8. ↑ كونيغ، أ.أ.؛ راسموسن، ج.ر. (1990). "تطوير خلية صوديوم كبريت عالية القدرة النوعية". وقائع الندوة الدولية الرابعة والثلاثين لمصادر الطاقة . ص 30-33 . doi : 10.1109/IPSS.1990.145783 . ISBN  978-0-87942-604-0. S2CID 111022668 . 
  9. ↑ أوكسر، ويليام (1986-01-01). خلية الصوديوم والكبريت PB لتطبيقات بطاريات الأقمار الصناعية . المؤتمر الدولي الثاني والثلاثون لمصادر الطاقة (تقرير). الصفحات 49-54 . Bibcode : 1986poso.symp...49A . 
  10. 1 2 لانديس، جيفري أ؛ هاريسون، راشيل (2010). "بطاريات لتشغيل سطح الزهرة". مجلة الدفع والطاقة . 26 (4): 649-654 . doi : 10.2514/1.41886 .
  11. ↑ لي، غوشنغ؛ لو، شياوتشوان؛ كيم، جين ي.؛ ميناردت، كيري د.؛ تشانغ، هي جونغ؛ كانفيلد، ناثان ل.؛ سبرينكل، فنسنت ل. (11 فبراير 2016). "بطاريات كلوريد الصوديوم والنيكل المتقدمة ذات درجة الحرارة المتوسطة وكثافة الطاقة العالية للغاية" . نيتشر كوميونيكيشنز . 7 10683. Bibcode : 2016NatCo...710683L . doi : 10.1038/ncomms10683 . PMC 4753253. PMID 26864635 .  
  12. ↑ 7.6 بطارية كلوريد الصوديوم والنيكل "زيبرا" ، ميريديان إنترناشونال ريسيرش، 2006، ص 104-112. تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2017.
  13. ↑ سودورث، جيه إل (أغسطس 1994). "بطاريات زيبرا". مجلة مصادر الطاقة . 51 ( 1-2 ): 105-114 . Bibcode : 1994JPS....51..105S . doi : 10.1016/0378-7753(94)01967-3 .
  14. ↑ شوكلا، أ.ك.؛ مارثا، س.ك. (يوليو 2001). "مصادر الطاقة الكهروكيميائية". الرنين . 6 (7): 52-63 . doi : 10.1007/BF02835270 . S2CID 109869429 . 
  15. ↑ طاهيل، ويليام (ديسمبر 2006). "مشكلة الليثيوم، وتداعيات إنتاج المركبات الهجينة القابلة للشحن في المستقبل على الطلب على الليثيوم" (ملف PDF) . ميريديان إنترناشونال ريسيرش. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 22 فبراير 2009.
  16. إليس ، برايان ل.؛ نزار، ليندا ف. (2012). "بطاريات تخزين الطاقة من الصوديوم وأيونات الصوديوم" (ملف PDF) . الرأي الحالي في علوم الحالة الصلبة والمواد . 16 (4): 168-177 . رمز Bibcode : 2012COSSM..16..168E . doi : 10.1016/j.cossms.2012.04.002 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 10 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 ديسمبر 2014 .
  17. ↑ ورقة بيانات تيتانات الليثيوم مؤرشفة بتاريخ 2012-02-20 في Wayback Machine .
  18. ↑ "بطارية الملح" . www.fzsonick.com .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  19. ↑ "موقع فكر عالمي" الإلكتروني . مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 2009.
  20. ↑ "ورقة مواصفات مختبرات أيداهو الوطنية" (ملف PDF) . مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 29-04-2012.
  21. ↑ "شركة جنرال إلكتريك تطلق بطارية ديراثون من هاليد الصوديوم المعدني لسوق أجهزة UPS" . مؤتمر السيارات الخضراء. 18 مايو 2010. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2012 .
  22. ↑ "شركة جنرال إلكتريك ستصنع بطاريات كلوريد الصوديوم والنيكل الملح المنصهر لتطبيقات تخزين الكهرباء الثابتة" .
  23. ↑ "شركة جنرال إلكتريك تعيد إطلاق أعمالها في مجال تخزين البيانات باستخدام بطارية ليثيوم أيون وخدمات ما بعد البيع" . 2015-04-28.
  24. ↑ "مشروع مشترك لطرح بطارية الصوديوم والنيكل في السوق" . www.bestmag.co.uk . 6 يناير 2017.
  25. ↑ جونغ، كي يونغ (ORCID:0000000233322335)؛ تشانغ، هي جونغ؛ بونيت، جيفري ف.؛ كانفيلد، ناثان ل.؛ سبرينكل، فينسنت ل.؛ لي، غوشنغ (14 يونيو 2018). "بطارية Na-NiCl2 متطورة باستخدام إلكتروليتات صلبة من β"-ألومينا ثنائية الطبقات (كثيفة/مسامية دقيقة)" . مجلة مصادر الطاقة . 396 (ج). doi : 10.1016/J.JPOWSOUR.2018.06.039 . S2CID 102547122 – عبر www.osti.gov. {{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  26. ↑ «شركة سوميتومو تدرس تسويق بطارية إلكتروليت جديدة تعمل بدرجة حرارة منخفضة باستخدام الأملاح المنصهرة لشركات صناعة السيارات لاستخدامها في السيارات الكهربائية والهجينة» . مؤتمر السيارات الخضراء. 11 نوفمبر 2011. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2012 .
  27. ^ كوجي نيتا. شينجي إينازاوا؛ شويتشيرو ساكاي؛ أتسوشي فوكوناجا؛ إيكو إيتاني؛ كوما نوماتا؛ ريكا هاجيوارا وتوشيوكي نوهيرا (أبريل 2013). “تطوير بطارية إلكتروليت الملح المنصهر” (PDF) . المراجعة الفنية لـ SEI.
  28. ↑ لو، شياوتشوان؛ لي، غوشنغ؛ كيم، جين ي.؛ مي، دونغهاي؛ ليمون، جون ب.؛ سبرينكل، فنسنت ل.؛ ليو، جون (1 أغسطس 2014). "قطب كهربائي من المعدن السائل لتمكين بطاريات الصوديوم-بيتا ألومينا ذات درجة الحرارة المنخفضة للغاية لتخزين الطاقة المتجددة" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 5 (1): 4578. Bibcode : 2014NatCo...5.4578L . doi : 10.1038/ncomms5578 . PMID 25081362 . 
  29. ↑ "تقرير Innovenergy وSRF حول 'بطاريات الملح'"" . innov.energy.de (باللغة الألمانية) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 فبراير 2022 .
  30. 1 2 كيم، هوجونغ؛ بويسن، داين أ.؛ نيوهوس، جوسلين م.؛ سباتوكو، برايان ل.؛ تشونغ، برايس؛ بيرك، بول ج.؛ برادويل، ديفيد ج.؛ جيانغ، كاي؛ توماسزوفسكا، ألينا أ.؛ وانغ، كانغلي؛ وي، ويفنغ؛ أورتيز، لويس أ.؛ باريغا، سلفادور أ.؛ بويزو، صوفي م.؛ سادواي، دونالد ر. (2012). "بطاريات المعادن السائلة: الماضي والحاضر والمستقبل". مراجعات كيميائية . 113 (3): 2075-2099 . doi : 10.1021/cr300205k . PMID 23186356 . ( نسخة مؤرشفة (PDF) . مؤرشفة من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 22-01-2019 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 02-09-2021 .{{cite web}}CS1 maint: archived copy as title ( link ) )
  31. ↑ "تقنية أمبري" . أمبري . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 ديسمبر 2012 .
  32. ↑ ديفيد إل. تشاندلر، مكتب أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (19 نوفمبر 2009). "بطارية سائلة كبيرة بما يكفي لشبكة الكهرباء؟" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا .
  33. ↑ US 20110014503 
  34. ↑ برادويل، ديفيد جيه؛ كيم، هوجونغ؛ سيرك، أيسلين إتش سي؛ سادواي، دونالد آر. (2012). "بطارية معدنية سائلة من المغنيسيوم والأنتيمون لتخزين الطاقة الثابتة" (ملف PDF) . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 134 (4): 1895-1897 . Bibcode : 2012JAChS.134.1895B . CiteSeerX : 10.1.1.646.1667 . doi : 10.1021/ja209759s . PMID: 22224420 .  
  35. ↑ وانغ، كانغلي؛ جيانغ، كاي؛ تشونغ، برايس؛ أوتشي، تاكاناري؛ بيرك، بول جيه؛ بويسن، داين إيه؛ برادويل، ديفيد جيه؛ كيم، هوجونغ؛ مويك، أولريش؛ سادواي، دونالد آر (2014). "بطارية الليثيوم-الأنتيمون-الرصاص المعدنية السائلة لتخزين الطاقة على مستوى الشبكة" . مجلة نيتشر . 514 (7522): 348-350 . Bibcode : 2014Natur.514..348W . doi : 10.1038/nature13700 . PMID: 25252975. S2CID : 848147 .  
  36. ↑ كيم، جونسو؛ شين، دونغهيوك؛ جونغ، يونغجاي؛ هوانغ، سو مين؛ سونغ، تايسوب؛ كيم، يونغسيك؛ بايك، أونغيو (2018). " إلكتروليت ملح منصهر من كلوريد الليثيوم - يوديد الليثيوم مع قطب موجب من البزموت والرصاص لبطارية المعدن السائل". مجلة مصادر الطاقة . 377 : 87-92 . Bibcode : 2018JPS...377...87K . doi : 10.1016/j.jpowsour.2017.11.081 .
  37. ↑ جيفين، غوينيفير أ. (30 أغسطس 2016). "إلكتروليتات سائلة أيونية لتقنيات بطاريات "ما بعد الليثيوم"" . مجلة كيمياء المواد أ . 4 (35): 13378-13389 . doi : 10.1039/C6TA05260F – عبر pubs.rsc.org.
  38. ↑ كوخ، إي سي (2019). "مواد خاصة في الألعاب النارية، الجزء السابع: الألعاب النارية المستخدمة في البطاريات الحرارية" . مجلة تقنيات الدفاع . 15 (3): 254-263 . doi : 10.1016/j.dt.2019.02.004 .
  39. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 4054724 ، غولدسميث، هنري جيه، "بطاريات حرارية مؤجلة التأثير مُسخّنة بالنظائر"، نُشرت في 18 أكتوبر 1977، مُسجّلة باسم شركة كاتاليست للأبحاث. 
  40. ↑ دائماً/أبداً: السعي وراء الأمان والسيطرة والبقاء - الجزء الثاني . 15 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 سبتمبر 2022 .
  41. ↑ "مجموعة ASB - البطاريات الحرارية العسكرية" . تكنولوجيا الجيش. 15-06-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-04-2012 .
  42. ↑ "إيجل بيشر - البطاريات والأجهزة النشطة" . التكنولوجيا البحرية. 15-06-2011. مؤرشف من الأصل في 03-05-2012 . تم الاطلاع عليه في 24-04-2012 .