英國貝爾法斯特女王大學(Queen’s University Belfast,簡稱 QUB)的研究團隊近日帶來了一項儲能技術的重大突破。他們成功開發出一款可 3D 列印的「鐵基液流電池」,成本低廉,有望推動再生能源儲能技術的廣泛應用。
儲能技術的新突破
液流電池是一種能夠在風力或日照不足時,將預先儲存的電力釋放出來的儲能技術,被視為擴大再生能源應用的關鍵。然而,現行的商業系統大多採用價格昂貴且產量受限的金屬「釩」作為核心材料,這大大限制了技術的普及。
為了突破這一瓶頸,QUB 團隊決定改用地球蘊藏豐富、更容易取得的「鐵」作為基礎材料。這項創新設計不僅降低了成本,還解決了不同實驗室間數據難以重現的問題。
從博士生的需求到全球共享
這項突破性的發明,源自於博士後研究員 Hugh O’Connor 攻讀博士學位時的實際需求。當時他亟需一套液流電池進行實驗,卻發現市售商用設備要價高達 2,000 至 3,000 英鎊。在經費考量下,他開始嘗試自行 3D 列印,並經過多次試錯與反覆微調,終於成功打造出了效能優異的實用版本。
隨後,O’Connor 發現各國研究團隊使用的設備規格不一,導致測試結果難以直接進行客觀比較。在與指導教授商討後,他們做出了關鍵決定:放棄將此專利商業化出售的獲利機會,選擇將設計免費對外公開。
低成本 DIY 電池的誕生
這套 DIY 電池的成本僅約 74 英鎊,全機包含約 10 個核心零件,涵蓋液體流經的 3D 列印組件、薄膜、墊片、電極與集流體等。為了確保各國研究人員都能順利自行組裝,團隊還貼心附上了一份逐步操作手冊。研究團隊打趣地形容,這份說明書就像是「宜家(IKEA)式」指南,讓參與者都能按圖索驥,依照相同的標準輕鬆完成製作。
全球一致的標準驗證
目前,QUB 正與多所海外大學攜手展開跨機構的重現性研究,透過讓各實驗室使用完全相同的設備,來精準比較實驗結果。研究團隊強調,若能以全球一致的標準來驗證各類材料與化學系統,液流電池技術將能以更快的速度邁向實際部署。
展望未來
展望未來,O’Connor 與同事已著手擴大測試規模,正積極評估如何將更大型的「電池堆疊」應用於產業界,進一步檢驗這項 3D 列印技術從單一實驗室電池,穩步邁向工業系統化規模的可行性。
從產業面來看,這項低成本 3D 列印的鐵基液流電池技術,不僅為科研界帶來了全新的研究工具,也為全球邁向淨零排放目標提供了實質的助力。通過開放源碼設計,QUB 團隊成功打破了技術壁壘,加速了綠能技術的普及和應用。
行動呼籲
如果你對再生能源儲能技術感興趣,不妨深入了解這項低成本 3D 列印的鐵基液流電池。這項技術不僅有望改變未來的能源格局,還可能成為你探索綠能領域的契機。
本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
這項技術的主要優勢是什麼?
這項技術的主要優勢是成本低、易於製造和數據重現性高。通過 3D 列印技術,研究人員可以低成本製作出高效能的鐵基液流電池。
為什麼選擇鐵作為主要材料?
選擇鐵作為主要材料的原因是鐵資源豐富且成本低廉,相比於傳統使用的金屬「釩」,鐵更容易取得且環境友好。
這項技術有哪些潛在應用?
這項技術主要應用於再生能源儲能,特別是在風力或日照不足時,能夠有效儲存和釋放電力,支持可再生能源的穩定供應。
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