研究测试新电池存储单元。图片来源：《焦耳》
为了减少可再生能源在电网的存储成本，同时捕获更多能源，美国麻省理工学院科学家开发了一种由硫磺、空气、水和盐组成的新电池，成本仅为目前市场上电池的1/100，并且储能是铅酸电池的两倍。相关成果近日刊登于《焦耳》。
“为了让可再生能源成为能源的主要部分，我们需要匹配的技术。”该论文资深作者、麻省理工学院材料科学与工程系的Yet-Ming Chiang说，“这项工作有助于我们朝正确的方向前进，但我们需要迅速推进，因为没有太多时间了 。”
目前，对可再生能源的一个批评是它的可变性。而且，能源储存与可再生能源发电的耦合还处于初级阶段，太阳能和风能发电总量中，只有很小的一部分被储存，其中存储成本是的障碍之一。目前，电池材料的化学成本为10 ~100美元/千瓦时。
Chiang研究组致力于研究如何创建廉价存储单元，主要基于正负极和电解质廉价材料。研究人员对硫作为一种轻型和廉价的蓄电池部件的潜力特别感兴趣——这是一种丰富的非金属，是天然气使用的产物。所有的电池都是由正极、负极和电解质构成的，研究小组想要探索硫如何充当负极，而把水作为电解质。
对于电池的正极，研究人员通过一个偶然的实验发现，氧气可能作为电池的正极，因此他们选择空气作为新电池的正极。此外，Chiang提到，“我们还需要添加另一个组件，即一个电荷载体在硫和空气电极间来回移动，结果我们选择了钠。”终，这种电池的总化学成本约为1美元/千瓦时。
科学家设计了一个流电池架构，通过一个泵和管子的设置，电荷会在电池组件间流过，产生化学反应，帮助捕获电子。这种方法的一个复杂之处是，可以储存的电荷量取决于正负极的液体量。这意味着电池需要占用比传统电池更多的空间，但是材料的低成本抵消了这一缺陷。