鉅大LARGE | 點擊量：706次 | 2021年12月09日
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（manganesehydrogen）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并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于水與電極，出現可逆化學反應，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于干電池、肥料、紙類的工業鹽「硫酸錳」溶于水中制成錳氫電池，當電力通過硫酸錳溶液時會觸發化學反應，并在電極出現二氧化錳粒子，而多余電子則形成氫氣，可在要電力時做為燃料燃燒或重新出現電力。
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復充電。團隊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，電子將會過剩并再次重復循環。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該研究目前仍處于初步階段，約7.6公分的原型能出現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，且最少能重復充電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KWh100美元。
