溶融塩電池

電池は、化学変化を利用して電気を生み出す装置です。様々な種類がありますが、ここではナトリウムと硫黄を使う、ナトリウム硫黄電池の仕組みを詳しく見ていきましょう。ナトリウム硫黄電池は、何度も充電と放電ができる二次電池です。この電池は、固体のナトリウムと液体の硫黄を材料に使い、それぞれ電池の負極と正極になります。負極のナトリウムと正極の硫黄の間には、ベータアルミナ固体電解質と呼ばれるものが挟まれています。これは、電気を通すための通路のような役割を果たし、ナトリウムイオンだけを通過させます。ナトリウム硫黄電池は約３００度の高い温度で動きます。充電を始めると、負極のナトリウムはナトリウムイオンに変化し、ベータアルミナ固体電解質を通って正極に移動します。そして、正極で待っている硫黄と結びつき、硫化ナトリウムを作ります。この時、ナトリウムから硫黄へ電子が移動し、これが電流となって外へ流れ出すのです。放電の時は、この反応が逆向きに起こります。正極の硫化ナトリウムがナトリウムイオンと硫黄に戻り、ナトリウムイオンは電解質を通って負極に戻り、そこでナトリウムに戻ります。この時も電子の移動が起こり、電流が流れます。ナトリウム硫黄電池は高温で動くため、熱を逃がさない工夫が必要です。しかし、たくさんの電気を蓄えられ、長く使えるという利点があり、大きな電気貯蔵施設などへの利用が期待されています。