美國研發水基錳氫電池，可望成為電網級儲能系統

大型儲能系統未來將越來越重要，為了研發安全、低成本與高效率儲能電池與系統，美國斯坦福大學透過水與鹽打造出新型態水基錳氫（manganese hydrogen）電池，盼望該電池能儲存風能與太陽能，有效利用再生能源電力並發展成電網級儲能設備。

太陽能與風能為當今受歡迎再生能源技術，但該產業為間歇性能源，有效儲存多餘電力為解決缺電與電力供過於求之道，其中鋰離子電池雖然為儲能技術龍頭，不過大規模建置鋰離子儲能電廠將所費不貲，也需要定期更換電池。

而斯坦福大學研發的新型錳氫電池可解決成本與電池壽命挑戰，可望發展為電網級儲能系統。斯坦福材料科學教授崔屹指出，團隊把一種特殊鹽溶於水與電極，產生可逆化學反應，以氫氣的形式儲存再生能源電力。

為將電力轉換成氫氣，團隊首先將一種常見於乾電池、肥料、紙類的工業鹽「硫酸錳」溶於水中製成錳氫電池，當電力通過硫酸錳溶液時會觸發化學反應，並在電極產生二氧化錳粒子，而多餘電子則形成氫氣，可在需要電力時做為燃料燃燒或重新產生電力。

目前工程師已經成功利用氫氣發電，下一步則是證明該水基電池可重複充電。團隊藉由將電源接上能源用盡的電池原型，將電極上的二氧化錳粒子與水結合，補充溶液中的硫酸錳鹽。一旦補足溶液中的鹽分，電子將會過剩並再次重複循環。

（Source：斯坦福大學）

該研究目前仍處於初步階段，約 7.6 公分的原型能產生 20 毫瓦小時電力，約可為 LED 手電筒供電，而研究員相信該技術可擴展至工業級儲能系統，充放電高達 1 萬次，打造壽命遠遠超過十年的電池。

崔屹表示，考量到水基電池預期壽命，預計可以 1 美分讓 100 瓦燈泡持續發亮 12 小時，而團隊相信該技術將能滿足美國能源部（DOE）對公用事業規模儲能系統目標。根據能源部建議，儲能系統得在一小時內釋放至少 20kw 電力，且最少能重複充電 5,000 次，使用壽命則為 10 年或以上，而為了讓電池具有實際應用性，儲能系統成本得在 2,000 美元以下，大約是每 KWh 100 美元。

（本文由 EnergyTrend授權轉載；首圖來源：pixabay）

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