來自美國斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種錳氫電池原型，用于存儲大型風(fēng)能和太陽能設(shè)備所產(chǎn)生的電力。令人驚喜的是，成果顯示這種電池可循環(huán)充電1萬次以上，穩(wěn)定性能發(fā)揮可長達(dá)10年以上。

正如科學(xué)家在科學(xué)雜志《自然》（Nature）上發(fā)表的結(jié)果所揭示的那樣，這種水基錳氫電池的原型只有三英寸高，能夠產(chǎn)生20毫瓦/小時(shí)的電力。

盡管目前還受到小尺寸和發(fā)電能力的限制，研究人員認(rèn)為，他們的設(shè)備可能會進(jìn)一步擴(kuò)大，并將達(dá)到工業(yè)規(guī)模的儲能級別，從而能夠“循環(huán)充電1萬次以上”。

研究協(xié)調(diào)員YiCui表示：“我們所做的是將特殊的鹽投入水中，投入電極，并產(chǎn)生可逆的化學(xué)反應(yīng)，以氫氣的形式儲存電子?！?/p>

這些科學(xué)家使用干電池、肥料、紙張和其他產(chǎn)品生產(chǎn)中使用的工業(yè)鹽，創(chuàng)造了水和硫酸錳之間的可逆電子交換。

“流入的電子與溶解在水中的硫酸錳反應(yīng)，留下二氧化錳顆粒附著在電極上。”研究小組解釋說。由此產(chǎn)生的過量電子會蒸發(fā)成氫氣，然后儲存該能量供將來使用。

該研究小組還表示，目前正在開發(fā)一種將硫酸錳和水結(jié)合起來的更便宜的工藝，并且這種新技術(shù)需要進(jìn)一步發(fā)展，以證明其本身在商業(yè)上可行。

“我們已經(jīng)確定，這種催化劑可以使我們實(shí)現(xiàn)低于美國能源部（DOE）設(shè)定的每千瓦小時(shí)100美元的目標(biāo)?！毖芯康墓餐髡哧惥S博士表示。

目前來看，現(xiàn)有的大規(guī)模儲能技術(shù)（如抽水儲能、壓縮空氣儲能）以及各種蓄能電池還遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模儲能廉價(jià)、安全、高能量密度和高穩(wěn)定性的要求。

但錳氫氣電池實(shí)現(xiàn)了非常優(yōu)異的電化學(xué)性能，比如穩(wěn)定的放電電壓1.3伏，高倍率的放電電流100mA/cm2，大于1萬次的穩(wěn)定循環(huán)，以及較高的質(zhì)量能量密度139Wh/kg和體積能量密度210Wh/L。

上述這種水基電池依賴于以氫氣形式存儲電子的可逆化學(xué)反應(yīng)。盡管取得了令人鼓舞的初步成果，但研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的樣機(jī)需要進(jìn)一步開發(fā)。

本文摘自：前瞻網(wǎng)