అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు కొత్త రకం కరిగిన ఉప్పు బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రత మరియు తక్కువ ఖర్చుతో గ్రిడ్-స్థాయి శక్తి నిల్వను సాధించగలదని భావిస్తున్నారు.

గాలి మరియు సౌర శక్తి వంటి పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల నిరంతర పెరుగుదలతో, ప్రకృతి నుండి అడపాదడపా శక్తిని నిల్వ చేయడానికి సృజనాత్మక పరిష్కారాలు అవసరం. ఒక సంభావ్య పరిష్కారం కరిగిన ఉప్పు బ్యాటరీ, ఇది లిథియం బ్యాటరీలకు లేని ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, అయితే కొన్ని సమస్యలను పరిష్కరించాల్సిన అవసరం ఉంది.

US నేషనల్ న్యూక్లియర్ సేఫ్టీ అడ్మినిస్ట్రేషన్‌లోని శాండియా నేషనల్ లాబొరేటరీస్ (శాండియా నేషనల్ లాబొరేటరీస్) శాస్త్రవేత్తలు ఈ లోపాలను పరిష్కరించగల కొత్త డిజైన్‌ను ప్రతిపాదించారు మరియు ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న వెర్షన్‌కు అనుగుణంగా కొత్త కరిగిన ఉప్పు బ్యాటరీని ప్రదర్శించారు. పోల్చి చూస్తే, ఈ రకమైన శక్తి నిల్వ బ్యాటరీని మరింత చౌకగా నిర్మించవచ్చు, అయితే ఎక్కువ శక్తిని నిల్వ చేయవచ్చు.

పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని చౌకగా మరియు సమర్ధవంతంగా నిల్వ చేయడం మొత్తం నగరానికి శక్తినిచ్చే పునరుత్పాదక శక్తిని ఉపయోగించడంలో కీలకం. ఇది చాలా ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఖరీదైన లిథియం బ్యాటరీ సాంకేతికత లేనిది. కరిగిన ఉప్పు బ్యాటరీలు అధిక ఉష్ణోగ్రతల సహాయంతో కరిగిన ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉపయోగించే మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్న పరిష్కారం.

"కరిగిన సోడియం బ్యాటరీల పని ఉష్ణోగ్రతను సాధ్యమైనంత తక్కువ భౌతిక ఉష్ణోగ్రతకు తగ్గించడానికి మేము తీవ్రంగా కృషి చేస్తున్నాము" అని ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రధాన పరిశోధకుడు లియో స్మాల్ చెప్పారు. "బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించేటప్పుడు, ఇది మొత్తం ధరను కూడా తగ్గిస్తుంది. మీరు చౌకైన పదార్థాన్ని ఉపయోగించవచ్చు. బ్యాటరీలకు తక్కువ ఇన్సులేషన్ అవసరం మరియు అన్ని బ్యాటరీలను కలుపుతున్న వైర్లు సన్నగా ఉంటాయి."

వాణిజ్యపరంగా, ఈ రకమైన బ్యాటరీని సోడియం-సల్ఫర్ బ్యాటరీ అంటారు. వీటిలో కొన్ని బ్యాటరీలు ప్రపంచవ్యాప్తంగా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, అయితే అవి సాధారణంగా 520 నుండి 660°F (270 నుండి 350°C) ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేస్తాయి. శాండియా బృందం లక్ష్యం చాలా తక్కువగా ఉంది, అయితే అలా చేయడానికి పునరాలోచన అవసరం ఎందుకంటే అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసే రసాయనాలు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేయడానికి తగినవి కావు.

శాస్త్రవేత్తల కొత్త డిజైన్‌లో లిక్విడ్ సోడియం మెటల్ మరియు కొత్త రకం లిక్విడ్ మిక్స్‌లు ఉన్నాయని అర్థమైంది. ఈ ద్రవ మిశ్రమం సోడియం అయోడైడ్ మరియు గాలియం క్లోరైడ్‌తో కూడి ఉంటుంది, దీనిని శాస్త్రవేత్తలు కాథోలైట్ అని పిలుస్తారు.

బ్యాటరీ శక్తిని విడుదల చేసినప్పుడు, సోడియం అయాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా అత్యంత ఎంపిక చేయబడిన విభజన పదార్థం గుండా వెళుతుంది మరియు మరొక వైపు కరిగిన అయోడైడ్ ఉప్పును తయారు చేసినప్పుడు రసాయన ప్రతిచర్య జరుగుతుంది.

ఈ సోడియం-సల్ఫర్ బ్యాటరీ 110°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద పని చేయగలదు. ఎనిమిది నెలల ల్యాబొరేటరీ పరీక్షల తర్వాత, ఇది 400 కంటే ఎక్కువ సార్లు ఛార్జ్ చేయబడి, దాని విలువను రుజువు చేసింది. అదనంగా, దాని వోల్టేజ్ 3.6 వోల్ట్లు, ఇది మార్కెట్లో కరిగిన ఉప్పు బ్యాటరీల కంటే 40% ఎక్కువ అని శాస్త్రవేత్తలు చెప్పారు, కాబట్టి ఇది అధిక శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది.

రీసెర్చ్ రచయిత్రి మార్తా గ్రాస్ ఇలా అన్నారు: "మేము ఈ పేపర్‌లో నివేదించిన కొత్త కాథోలైట్ కారణంగా, ఈ వ్యవస్థలోకి ఎంత శక్తిని ఇంజెక్ట్ చేయవచ్చనే దాని గురించి మేము చాలా సంతోషిస్తున్నాము. కరిగిన సోడియం బ్యాటరీలు దశాబ్దాలుగా ఉన్నాయి మరియు అవి ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్నాయి, కానీ అవి ఎప్పుడూ లేవు. వాటి గురించి ఎవరూ మాట్లాడలేదు. కాబట్టి, ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడం మరియు కొంత డేటాను తిరిగి తీసుకురావడం మరియు 'ఇది నిజంగా ఆచరణీయమైన వ్యవస్థ' అని చెప్పడం చాలా గొప్ప విషయం.

శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడు బ్యాటరీల ధరను తగ్గించడంపై దృష్టి సారిస్తున్నారు, ఇది టేబుల్ ఉప్పు కంటే 100 రెట్లు ఎక్కువ ఖరీదైన గాలియం క్లోరైడ్‌ను భర్తీ చేయడం ద్వారా సాధించవచ్చు. ఈ సాంకేతికత వాణిజ్యీకరణకు ఇంకా 5 నుండి 10 సంవత్సరాల దూరంలో ఉందని, అయితే తమకు ప్రయోజనకరమైనది బ్యాటరీ యొక్క భద్రత ఎందుకంటే ఇది అగ్ని ప్రమాదాన్ని సృష్టించదని వారు చెప్పారు.

"తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత కరిగిన సోడియం బ్యాటరీ యొక్క దీర్ఘకాలిక స్థిరమైన చక్రం యొక్క మొదటి ప్రదర్శన ఇది" అని పరిశోధన రచయిత ఎరిక్ స్పోర్కే చెప్పారు. "మన మాయాజాలం ఏమిటంటే, మేము సాల్ట్ కెమిస్ట్రీ మరియు ఎలెక్ట్రోకెమిస్ట్రీని నిర్ణయించాము, ఇది 230 ° F వద్ద సమర్థవంతంగా పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది. పని చేయండి. ఈ తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత సోడియం అయోడైడ్ నిర్మాణం కరిగిన సోడియం బ్యాటరీల మార్పు."