低成本 3D 列印鐵基液流電池，英國學者如何破解綠能儲能難題？

當 Hugh O’Connor 博士後研究員在英國貝爾法斯特女王大學（Queen’s University Belfast，簡稱 QUB）攻讀博士學位時，面對高昂的商用液流電池價格，他決心自己動手打造。這項創舉不僅成功降低了成本，更為全球綠能儲能技術帶來了突破。

表象：高成本制約綠能儲能

液流電池被視為擴大再生能源應用的關鍵技術，尤其在風力或日照不足時，能有效釋放預先儲存的電力。然而，現行商業系統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。

根據 QUB 研究團隊的調查，市面上的商用液流電池價格高達 2,000 至 3,000 英鎊，這對於許多研究機構和企業來說是一筆不小的開銷。

O’Connor 在經費有限的情況下，開始嘗試 3D 列印液流電池。經過多次試錯與反覆微調，他最終成功打造出效能優異的實用版本。這套 DIY 電池的成本僅約 74 英鎊，全機包含約 10 個核心零件，如液體流經的 3D 列印組件、薄膜、墊片、電極與集流體等。

“我們的設計不僅成本低廉，還能確保各實驗室之間的數據一致性，這是現有商業系統所無法實現的。” — Hugh O’Connor

在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後，O’Connor 與指導教授商討後做出了關鍵決定：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。

為了確保各國研究人員都能順利自行組裝，QUB 團隊還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。

“透過開放設計，我們希望能加速全球研究社群的進步，共同推動綠能儲能技術的發展。” — QUB 研究團隊

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。

“這項突破性的發明，有望為全球邁向淨零排放目標提供實質的助力。” — BBC Newsline

展望未來，O’Connor 與同事已著手擴大測試規模，積極評估如何將更大型的「電池堆疊」（stack）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。

然而，從實驗室到工業化仍存在許多挑戰，例如如何確保大規模生產的一致性和可靠性，以及如何降低成本以滿足市場需求。

從產業面來看，這項低成本鐵基液流電池的開放設計，不僅為科研界帶來了新的可能性，也為工業界提供了實質的幫助。未來，能否成功將這項技術應用於更廣泛的場景，將成為衡量其成功的重要指標。

讀完這篇文章，你是否對綠能儲能技術有了新的認識？如果你對此感興趣，不妨分享給更多人，共同推動綠能技術的進步。

本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由科技新報發布。

液流電池是一種儲能裝置，能夠在風力或日照不足時釋放預先儲存的電力，被視為擴大再生能源應用的關鍵技術。

現行商業系統多採用「釩」作為核心材料，因為釩具有良好的電化學性能，但其價格昂貴且產量受限，這限制了技術的普及。

QUB 團隊通過使用地球蘊藏豐富、更容易取得的「鐵」作為基礎材料，並利用 3D 列印技術，成功打造了一款低成本的鐵基液流電池，成本僅約 74 英鎊。

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