钠电极在电池电极的表面聚成球状，左。新的电极几乎完全被电解液覆盖，右。 材料由太平洋西北国家实验室（PNNl）提供。

由美国能源部太平洋西北国家实验室开发的一种新型材料，将通过增强可再生能源的储存能力使更加先进和可靠的电网系统成为可能。

一个阻碍可再生能源比如说风能和太阳能成为主要能源的障碍在于在有限风吹和日照时期内电池储能的低效。

另一方面，这导致持久的强风和阳光直射时期大量的能量被浪费了。这种新的由钠-铯合金制成的电极则可以改变这种现象。

新的钠-铯电极使得钠电池能在更低温度下工作，并且允许他们在报废前经历更大数量的再充电循环。这种电极还能能帮助促进生产和减少意外失火风险。

当前争论

根据邦能源咨询公司的资料，有一大批集装箱大小的钠电池正在美国、欧洲和日本各地使用，储存了超过3亿瓦特的能量。然而，这些电池有着非常高的工作温度，在有些情况下达到350摄氏度。这个温度已经足够引起大多数材料的损伤，由此，需要大量的对于钠电池的贵金属研究。即使如此，它们的工作寿命仍然不长。

“在更低温度下工作对钠电池有重大意义，并且可以使得电池储存更多的可再生能源以及强化电网。--路小川 —PNNL材料科学家”从事这项研究的PNNL团队，受能源部电力传送和能量可靠性部门的资助，致力于尝试改变电池的工作温度，使其在合适的温度下工作，这将会使电池持续更长时间，并且效率更高。

典型的钠电池包括被两个电极固态薄膜(由β氧化铝陶瓷制得)。有两种类型的这类电池，一般通过电极阳极的材料进行区分。有一些在电极中使用了硫，这被称作钠硫电池；还有一些是使用氯化镍的ZEBRA电池。

即便电池的工作温度被降低，这项工作也不意味着结束。当在400摄氏度以下环境工作时，负的钠电极则不能被β——氧化铝（陶瓷电解液）充分覆盖，在这种情况下钠卷成球状（见顶图，左）导致电池效率变低。

新的电极——新的方法

PNNL研究者相信需要采用不同的方法来解决润湿性问题，并且决定修饰负电极。团队尝试了一系列钠合金，以及将钠和其他金属混合，而不是以往的纯态钠。经过实验后，发现液态的钠-铯合金基本上“浸润”了β氧化铝薄膜。（见顶图，右）

图为路小川在手套箱中组装钠电池。太平洋西北国家实验室提供

新电池的测试表明它可以在远低于150摄氏度下工作。并且，每克的储能达到420毫安时，这和当前设计的钠电池不相上下。