熔鹽電池是一類電池，它使用的熔融鹽作為電解質，并提供既具有高能量密度和高功率密度。傳統的不可充電熱電池可以在室溫下以固態儲存很長時間，然后通過加熱激活。可充電液態金屬電池用于工業備用電源、特種電動汽車和電網儲能，以平衡太陽能電池板和風力渦輪機等間歇性可再生能源.

自1960年代中期以來，在使用鈉(Na)負極的可充電電池方面進行了大量開發工作。鈉的吸引力在于其-2.71伏的高還原電位、低重量、無毒性質、相對豐度、可用性和低成本。為了構建實用的電池，鈉必須是液態的。鈉的熔點為98°C(208°F)。這意味著鈉基電池的工作溫度介于245至350°C（470至660°F）之間。研究調查了工作溫度為200°C(390°F)和室溫的金屬組合。

在鈉硫電池（NaS電池），與相關的沿著鋰硫電池使用廉價而豐富的電極材料。這是xxx個堿金屬商業電池。它使用液態硫作為正極和β-氧化鋁固體電解質（BASE）的陶瓷管。絕緣體腐蝕是一個問題，因為它們逐漸導電，自放電率增加。

由于其高比功率，NaS電池已被提議用于空間應用。用于太空的NaS電池于1997年在航天飛機任務STS-87上成功測試，但該電池尚未在太空中使用。NaS電池已被提議用于金星的高溫環境。

由TEPCO（東京電力公司）和NGK（NGKInsulatorsLtd.）組成的財團于1983年宣布對研究NaS電池感興趣，并成為這種類型開發背后的主要推動力。東京電力之所以選擇NaS電池，是因為它的所有組成元素（鈉、硫和陶瓷）在日本都很豐富。xxx次大規模現場測試于1993年至1996年在東京電力公司的綱島變電站進行，使用3×2MW、6.6kV電池組。根據該試驗的結果，開發了改進的電池模塊并于2000年投入市場。商用NaS電池組提供：

• 容量：每組25–250kWh
• 效率87%
• xxx放電深度(DOD)下2,500次循環的壽命，或80%DOD下4,500次循環的壽命

熔鹽電池的低溫變體是1985年開發的ZEBRA（最初為“非洲沸石電池研究”；后來為“零排放電池研究活動”）電池，最初為電動汽車應用而開發.電池使用NaAlCl4和Na+-β-氧化鋁陶瓷電解質。

該鈉氯化鎳2電池在245°C(473°F)下運行并使用熔融四氯鋁酸鈉(NaAlCl4)，其熔點為157°C(315°F)，作為電解質。負極是熔融鈉。正電極是鎳在放電狀態和氯化鎳在充電狀態。由于鎳和氯化鎳幾乎不溶于中性和堿性熔體，因此允許接觸，對電荷轉移幾乎沒有阻力。由于NaAlCl4和Na在工作溫度下是液體，使用導電鈉的β-氧化鋁陶瓷將液態鈉與熔融的NaAlCl分離4.用于制造這些電池的主要元素在全球的儲量和年產量都比鋰高得多。

它于1985年在發明了沸石電池研究非洲項目（ZEBRA）組委員會科學和工業研究委員會（CSIR）在南非比勒陀利亞。它可以在放電狀態下組裝，使用NaCl、Al、鎳和鐵粉。正極主要由固態材料組成，這降低了腐蝕的可能性，提高了安全性。其比能量為100Wh/kg；比功率為150W/kg。β-氧化鋁固體陶瓷與金屬鈉和氯化鋁鈉不反應。全尺寸電池已證明其使用壽命超過2,000次循環和20年，而10節和20節電池模塊則證明其使用壽命超過4,500次循環和15年。為了比較，LiFePO4磷酸鐵鋰電池可儲存90–110Wh/kg，更常見的LiCoO2鋰離子電池可儲存150–200Wh/kg。一塊納米鈦酸鋰電池可儲存72Wh/kg，可提供760W/kg的功率。

ZEBRA的液體電解質在157°C(315°F)時凍結，正常工作溫度范圍為270–350°C(520–660°F)。向電池中添加鐵會增加其功率響應。ZEBRA電池目前由FZSoNick制造，在電信行業、石油和天然氣以及鐵路中用作備用電源。它還用于采礦專用電動車。過去，它被用于ModecElectricVan、依維柯Daily3.5噸送貨車、、原型SmartED和Th!nkCity。2011年，美國郵政服務開始測試全電動貨車，其中一輛由斑馬電池供電。

2010年，通用電氣宣布推出Na-NiCl2稱為鈉金屬鹵化物電池的電池，使用壽命為20年。其陰極結構由導電鎳網絡、熔鹽電解質、金屬集電器、碳氈電解質儲層和活性鈉金屬鹵化物鹽組成。2015年，由于全球重組，公司放棄了該項目。2017年，中國電池制造商ChilweeGroup（也稱為超威）與通用電氣(GE)成立了一家新公司，將用于工業和儲能應用的Na-NiCl電池推向市場。

不使用時，Na-NiCl2電池通常保持熔融狀態以備使用，因為如果允許固化，它們通常需要12小時才能重新加熱和充電。該重新加熱時間因電池組溫度和可用于重新加熱的功率而異。關機后，充滿電的電池組會損失足夠的能量來在五到七天內冷卻和固化。

金屬氯化鈉電池非常安全；一個熱失控只能通過刺穿電池并用，在這種情況下不太可能被激活，不會產生火災或爆炸。出于這個原因，也因為可以在沒有冷卻系統的情況下安裝在室外，使金屬氯化鈉電池非常適合工業和商業儲能裝置。

住友研究了一種使用鹽在61°C(142°F)下熔化的電池，遠低于鈉基電池，可在90°C(194°F)下運行。它提供高達290Wh/L和224Wh/kg的能量密度和1C的充電/放電率，使用壽命為100-1000次充電循環。電池僅使用不可燃材料，與空氣接觸時不會著火，也不會冒熱失控的風險。這消除了廢熱存儲或防火和防爆設備，并允許更緊密的電池組裝。該公司聲稱該電池需要鋰離子電池的一半和鈉硫電池的四分之一。該電池使用鎳陰極和玻碳陽極。

2014年，研究人員發現了一種液態鈉銫合金，可在50°C(122°F)下運行，每克產生420毫安時。新材料能夠完全覆蓋或“潤濕”電解質。在100次充電/放電循環后，測試電池保持了其初始存儲容量的97%。較低的工作溫度允許使用更便宜的聚合物外殼代替鋼，抵消了部分銫成本的增加。

麻省理工學院的DonaldSadoway教授開創了液態金屬可充電電池的研究，使用鎂-銻和最近使用的鉛-銻。電極和電解質層被加熱直到它們變成液體并且由于密度和不混溶性而自分離。這種電池可能比傳統電池具有更長的壽命，因為電極在充放電循環過程中經歷了一個創建和破壞的循環，這使得它們不受影響傳統電池電極的降解的影響。

該技術于2009年提出，基于通過熔鹽分離鎂和銻。鎂被選為負極，因為它的成本低，在熔鹽電解質中的溶解度低。銻因其低成本和更高的預期放電電壓而被選為正極。

2011年，研究人員展示了具有鋰陽極和鉛銻陰極的電池，該電池具有更高的離子電導率和更低的熔點(350–430°C)。鋰化學的缺點是成本較高。Li/LiF+LiCl+LiI/Pb-Sb電池在450°C下運行時具有約0.9V的開路電位，其電活性材料成本為100美元/kWh和100美元/kW，預計使用壽命為25年。它在1.1A/cm2時的放電功率僅為44%（在0.14A/cm2時為88%）。

實驗數據顯示存儲效率為69%，具有良好的存儲容量（超過1000mAh/cm2）、低泄漏（<1mA/cm2）和高xxx放電容量（超過200mA/cm2）。到2014年10月，麻省理工學院團隊在高充電/放電速率(275mA/cm2)下實現了大約70%的運行效率，類似于抽水蓄能水力發電和在較低電流下的更高效率。測試表明，在正常使用10年后，該系統將保留其初始容量的85%左右。2014年9月，一項研究描述了一種使用鉛和銻的熔融合金作為正極，液態鋰作為負極的安排；和鋰鹽的熔融混合物作為電解質。

最近的一項創新是PbBi合金，它可以實現更低熔點的鋰基電池。它使用基于LiCl-LiI的熔鹽電解質，并在410°C下運行。

離子液體已被證明具有用于可充電電池的能力。電解質是純熔鹽，沒有添加溶劑，這是通過使用具有室溫液相的鹽來實現的。這會導致高粘性溶液，并且通常由具有延展性晶格結構的結構大的鹽制成。