中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：大型儲(chǔ)能系統(tǒng)未來將越來越重要，為了研發(fā)安全、低成本與高效率儲(chǔ)能電池與系統(tǒng)，美國斯坦福大學(xué)透過水與鹽打造出新型態(tài)水基錳氫（manganese hydrogen）電池，盼望該電池能儲(chǔ)存風(fēng)能與太陽能，有效利用再生能源電力并發(fā)展成電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能設(shè)備。
太陽能與風(fēng)能為當(dāng)今受歡迎再生能源技術(shù)，但該產(chǎn)業(yè)為間歇性能源，有效儲(chǔ)存多余電力為解決缺電與電力供過于求之道，其中鋰離子電池雖然為儲(chǔ)能技術(shù)龍頭，不過大規(guī)模建置鋰離子儲(chǔ)能電廠將所費(fèi)不貲，也需要定期更換電池。
而斯坦福大學(xué)研發(fā)的新型錳氫電池可解決成本與電池壽命挑戰(zhàn)，可望發(fā)展為電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。斯坦福材料科學(xué)教授崔屹指出，團(tuán)隊(duì)把一種特殊鹽溶于水與電極，產(chǎn)生可逆化學(xué)反應(yīng)，以氫氣的形式儲(chǔ)存再生能源電力。
為將電力轉(zhuǎn)換成氫氣，團(tuán)隊(duì)首先將一種常見于干電池、肥料、紙類的工業(yè)鹽「硫酸錳」溶于水中制成錳氫電池，當(dāng)電力通過硫酸錳溶液時(shí)會(huì)觸發(fā)化學(xué)反應(yīng)，并在電極產(chǎn)生二氧化錳粒子，而多余電子則形成氫氣，可在需要電力時(shí)做為燃料燃燒或重新產(chǎn)生電力。
目前工程師已經(jīng)成功利用氫氣發(fā)電，下一步則是證明該水基電池可重復(fù)充電。團(tuán)隊(duì)借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(jié)合，補(bǔ)充溶液中的硫酸錳鹽。一旦補(bǔ)足溶液中的鹽分，電子將會(huì)過剩并再次重復(fù)循環(huán)。
該研究目前仍處于初步階段，約 7.6 公分的原型能產(chǎn)生 20 毫瓦小時(shí)電力，約可為 LED 手電筒供電，而研究員相信該技術(shù)可擴(kuò)展至工業(yè)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，充放電高達(dá) 1 萬次，打造壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過十年的電池。
崔屹表示，考量到水基電池預(yù)期壽命，預(yù)計(jì)可以 1 美分讓 100 瓦燈泡持續(xù)發(fā)亮 12 小時(shí)，而團(tuán)隊(duì)相信該技術(shù)將能滿足美國能源部（DOE）對(duì)公用事業(yè)規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)目標(biāo)。根據(jù)能源部建議，儲(chǔ)能系統(tǒng)得在一小時(shí)內(nèi)釋放至少 20kw 電力，且最少能重復(fù)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(shí)際應(yīng)用性，儲(chǔ)能系統(tǒng)成本得在 2,000 美元以下，大約是每 KWh 100 美元。
