重大突破！超级锰氢气电池问世：可循环充电超万次 稳定储能10年以上

来自美国斯坦福大学的一个研究小组开发了一种锰氢电池原型，用于存储大型风能和太阳能设备所产生的电力。令人惊喜的是，成果显示这种电池可循环充电1万次以上，稳定性能发挥可长达10年以上。

正如科学家在科学杂志《自然》（Nature）上发表的结果所揭示的那样，这种水基锰氢电池的原型只有三英寸高，能够产生20毫瓦/小时的电力。

尽管目前还受到小尺寸和发电能力的限制，研究人员认为，他们的设备可能会进一步扩大，并将达到工业规模的储能级别，从而能够“循环充电1万次以上”。

研究协调员Yi Cui表示：“我们所做的是将特殊的盐投入水中，投入电极，并产生可逆的化学反应，以氢气的形式储存电子。”

（图源：Stanford University）

这些科学家使用干电池、肥料、纸张和其他产品生产中使用的工业盐，创造了水和硫酸锰之间的可逆电子交换。

 “流入的电子与溶解在水中的硫酸锰反应，留下二氧化锰颗粒附着在电极上。”研究小组解释说。由此产生的过量电子会蒸发成氢气，然后储存该能量供将来使用。

该研究小组还表示，目前正在开发一种将硫酸锰和水结合起来的更便宜的工艺，并且这种新技术需要进一步发展，以证明其本身在商业上可行。

“我们已经确定，这种催化剂可以使我们实现低于美国能源部（DOE）设定的每千瓦小时100美元的目标。”研究的共同作者陈维博士表示。

目前来看，现有的大规模储能技术（如抽水储能、压缩空气储能）以及各种蓄能电池还远不能满足大规模储能廉价、安全、高能量密度和高稳定性的要求。

但锰氢气电池实现了非常优异的电化学性能，比如稳定的放电电压1.3伏，高倍率的放电电流100mA/cm2，大于1万次的稳定循环，以及较高的质量能量密度139Wh/kg和体积能量密度210Wh/L。

上述这种水基电池依赖于以氢气形式存储电子的可逆化学反应。尽管取得了令人鼓舞的初步成果，但研究团队开发的样机需要进一步开发。