電池界“王炸”登場！這款用鹽做的電池，成本不到鋰電零頭

在過去的十年里，風能和太陽能等清潔能源以前所未有的速度席卷全球，它們被寄予了帶領我們擺脫化石燃料依賴、走向綠色未來的厚望。然而，這兩位“綠色先鋒”卻有一個共同的、令人頭疼的“任性脾氣”——間歇性。太陽不會二十四小時照耀，風也不會永不停歇地吹拂。這就帶來了一個核心難題：當陽光明媚、大風呼嘯時，發出的電用不完怎么辦？而到了無風的陰雨夜晚，我們又從哪里獲取電力呢？為了馴服這種“任性”，人類迫切需要一個巨大無比的“充電寶”，能夠在能源富余時將其儲存起來，在需要時再穩定地釋放出去。

長久以來，我們最熟悉的儲能技術，無疑是驅動著我們手機和電動汽車的鋰離子電池。它們能量密度高、性能優越，是移動設備的不二之選。但是，當我們想把這個“充電寶”放大到足以支撐一個城市、甚至一個國家的規模時，鋰電池的缺點就暴露無遺了。其核心材料，如鋰、鈷、鎳等，不僅價格昂貴，而且資源分布不均，開采過程還伴隨著環境和人道主義爭議。將數以萬計的鋰電池組連接起來構建一個電網級的儲能站，其成本之高昂，足以讓任何一個宏偉的綠色能源計劃望而卻步。

現在，來自美國能源部下屬的太平洋西北國家實驗室（PNNL）的科學家們，為我們帶來了一個充滿智慧且極具成本效益的解決方案——一種新型的、用我們廚房里常見的鹽就能驅動的“熔鹽電池”。這不僅僅是對現有電池技術的小修小補，更像是一次從根源上的顛覆。它向世界宣告，儲存海量能源，或許并不需要稀有昂貴的“山珍海味”，用最樸素的“家常食材”同樣能做出一桌豐盛的“能源大餐”。

這種新型電池的設計思路，堪稱返璞歸真。它的核心電解質，就是一種特殊的熔融鹽，其正負兩極，則分別使用了地球上儲量極其豐富且價格低廉的金屬——鋁和鎳。相比于鋰和鈷，這些原材料的成本簡直可以說是“白菜價”。這意味著，從一開始，這種電池就徹底擺脫了對稀有資源的依賴，為其大規模、低成本的商業化應用掃清了最大的障礙。

當然，熔鹽電池并非一個全新的概念，但過去的版本都有一個致命弱點：它們需要在極高的溫度下才能工作，往往需要加熱到攝氏兩百四十度以上才能讓鹽熔化導電，這本身就消耗了大量能量，得不償失。而PNNL團隊這次取得的關鍵突破，就在于他們發明了一種全新的配方和結構，讓電池的工作溫度成功降低到了更為溫和的攝氏一百一十度。這個溫度，雖然依舊比室溫高，但已經大大降低了能耗和系統復雜性，使其在經濟上變得切實可行。

實現這一突破的幕后功臣，是一種經過特殊改造的、基于普通玻璃纖維的“隔膜”。在電池內部，這層隔膜的作用，就像一個極其精密的篩子，它將正負兩極的材料完美地隔開，防止它們直接接觸而發生短路，但同時又允許攜帶能量的離子在熔融的鹽中自由穿梭。PNNL研發的這種新型隔膜，不僅堅固耐用，而且能在更低的溫度下保持高效的離子傳導能力，是整個電池性能飛躍的核心所在。

除了成本低廉，這種熔鹽電池還擁有另一個讓鋰電池羨慕不已的優點——極高的安全性。它的電解質是以水為基礎的鹽溶液，從根本上杜絕了起火和爆炸的風險，這對于需要密集部署成千上萬個單元的電網級儲能系統來說，是一個至關重要的特性。此外，它的循環壽命也相當出色，在實驗室測試中，經過數百次的反復充放電，其容量幾乎沒有衰減，展現出了非凡的耐用性。這項看似樸實無華的發明，正為我們描繪一個激動人心的未來：巨大的、如同儲水罐一樣的熔鹽電池，靜靜地坐落在風電場和太陽能電站旁，將每一縷不穩定的清潔能源，都轉化為穩定、可靠、隨時可用的電力，最終匯入千家萬戶。

參考資料：DOI:10.1002/anie.202505383