美国研发水基锰氢电池 可望成为电网级储能系统

大型储能系统未来将越来越重要，为了研发安全、低成本与高效率储能电池与系统，美国斯坦福大学透过水与盐打造出新型态水基锰氢(manganesehydrogen)电池，盼望该电池能储存风能与太阳能，有效利用再生能源电力并发展成电网级储能设备。

太阳能与风能为当今受欢迎再生能源技术，但该产业为间歇性能源，有效储存多余电力为解决缺电与电力供过于求之道，其中锂离子电池虽然为储能技术龙头，不过大规模建置锂离子储能电厂将所费不赀，也需要定期更换电池。

而斯坦福大学研发的新型锰氢电池可解决成本与电池寿命挑战，可望发展为电网级储能系统。斯坦福材料科学教授崔屹指出，团队把一种特殊盐溶于水与电极，产生可逆化学反应，以氢气的形式储存再生能源电力。

为将电力转换成氢气，团队首先将一种常见于干电池、肥料、纸类的工业盐「硫酸锰」溶于水中制成锰氢电池，当电力通过硫酸锰溶液时会触发化学反应，并在电极产生二氧化锰粒子，而多余电子则形成氢气，可在需要电力时做为燃料燃烧或重新产生电力。

目前工程师已经成功利用氢气发电，下一步则是证明该水基电池可重复充电。团队借由将电源接上能源用尽的电池原型，将电极上的二氧化锰粒子与水结合，补充溶液中的硫酸锰盐。一旦补足溶液中的盐分，电子将会过剩并再次重复循环。

该研究目前仍处于初步阶段，约7.6公分的原型能产生20毫瓦小时电力，约可为LED手电筒供电，而研究员相信该技术可扩展至工业级储能系统，充放电高达1万次，打造寿命远远超过十年的电池。

崔屹表示，考量到水基电池预期寿命，预计可以1美分让100瓦灯泡持续发亮12小时，而团队相信该技术将能满足美国能源部(DOE)对公用事业规模储能系统目标。根据能源部建议，储能系统得在一小时内释放至少20kw电力，且最少能重复充电5,000次，使用寿命则为10年或以上，而为了让电池具有实际应用性，储能系统成本得在2,000美元以下，大约是每KWh100美元。