可以儲電也能產氫，更便宜的鋅氫電池有望改變市場

作者 Daisy Chuang 發布日期 2023 年 08 月 01 日

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鋅電池製造成本低，而且不僅能用來儲存電力，還可以產生氫氣，儲電效率 50%，產氫效率達 80%，預期壽命 10 年，有望成能源轉型新星。

再生能源帶來的挑戰之一，就是儲存太陽能、風力發電等間歇性能源電力，不然在沒有陽光、沒有風的時期，終究需要水力發電與燃氣、燃煤等能源的幫忙，目前最常見的儲電方式為鋰離子電池系統，用來快速調度電力與平衡電網頻率。

但現在德國團隊 Zn2H2 正提出新方案，Zn-H₂ 計畫的願景是開發持久且耐用的電池，能用來儲存長時間電力，團隊瞄準鋅離子電池。

研究人員的方案為鋅離子電池，再添加鹼性水電解質，與傳統鋰離子電池相比，鋅更便宜，也更容易獲得，鋼、鋅和氫氧化鉀也都是能為全回收的材料，除此之外，團隊開發的鋅離子電池還有一項特色，能產生氫氣。

能用金屬鋅的方式儲存氫，需要時就能轉換成電跟氫氣，Fraunhofer IZM 博士 Robert Hahn 表示，充電時，水氧化成氧氣，同時也將氧化鋅還原成金屬鋅，放電過程中又會恢復成氧化鋅，之後水再次被還原並釋放出氫氣。

Hahn 表示，這是普通電池和氫源的獨特組合，總電力存儲效率為 50%，效率是電轉氣系統的兩倍，也因為材料成本比鋰電池低非常多，新技術有望成為一種具有商業吸引力的綠色儲能替代方案。

團隊也測試電池在充放電循環的效率和穩定性，目標年底前在測試裝置建立示範裝置，連接八個電池，每個電池的容量約為 12 V 和 50 Ah。之後 Fraunhofer IZM 也將負責設計示範單元、測試系統與實際的可靠度測試。

鋅氫電池是世界首創，團隊需要從頭開始開發正確的測試環境，最終才能用準確度高又能用智慧控制來調整與最佳化整的參數。未來該電池也有許多挑戰，目前的鋅離子電池都尚未實現穩定的循環，鋅電池也有枝晶生成的問題，最終也會影響電池壽命。

不過目前對單個電池的測試結果顯示良好，無論是儲存季節性的氣候變動還是日常儲存太陽能，便宜的催化劑預計能提供十年或更久的使用壽命。