基于固态电解质的熔融碱金属电池研究进展

电池技术的发展对于可再生能源的应用非常重要。近年来基于固态电解质的熔融碱金属电池展现出应用于大规模储能系统的潜力。本文介绍基于beta-Al_(2)O_(3)和NASICON电解质的熔融钠电池(SELS电池)和基于石榴石型电解质的熔融锂电池(SELL电池)。固态电解质的结构和成分会显著影响其电导率和稳定性。因此,固态电解质的新型制备方法、掺杂技术以及表面改性技术是该领域的研究重点。截至目前,铅合金、金属氯化物、硫、硒和碘等材料已被证明可以作为SELS和SELL电池的正极,相应的电池体系具有不同的电化学性能、材料成本以及应用场景。本文对它们进行系统的归纳与比较。值得注意的是,SELS电池已经实现数百兆瓦时规模的储能系统应用,而SELL电池的技术成熟度仍然较低。但是,具有高能量密度、低运行温度以及制造成本的SELL电池具有良好的应用前景。同时,这两种电池的许多研究进展和技术成果可以共享,从而促进该领域的迅速发展。