淺談未來電池趨勢發展的新方向_鐵鏽電池

目前綠能轉型當中，電池的存儲研究是一大項目，而現階段大部份儲能電池均為鋰電池或是特殊金屬材料為相關成份的電池，特別是磷酸鋰鐵電池；但不論何種電池，成本均有偏高的問題存在，一次也只能儲存不到6小時電量，而未來新開發的鐵鏽電池一次可儲存100小時以上，平均成本只有鋰電池的1/7左右，未來商業發展潛力相當大。

原料取得容易且具價格優勢，鐵鏽電池研發大受重視

由於相較於現今普遍使用的鋰電池必須仰賴鋰、鈷、鎳和石墨等稀少貴金屬為原料，加上資源集中在中國等少數國家，且近年中美的地緣政治有著緊張的氣氛存在，在在都牽動著美國能源安全需要自主的意識，加以節能減碳呼聲日盛，使得鐵鏽電池的研究更引人注視。而本文中的鐵鏽電池所用的鐵元素卻是地球上開採最多的金屬，而且價格上的便宜使之有著絕對的優勢存在。

圖1:Form Energy鐵鏽電池工作原理

圖片來源：https://formenergy.com/technology/

目前一組鐵鏽電池的體積約略等同一台洗衣機的體積，它的原理是一種氧化還原的反應，也就是電池放電時吸氧，讓浸泡其中的薄鐵板生鏽，釋放電子；充電時，電流則讓鐵鏽還原，吐出氧氣。就像是讓一片鐵在呼與吸之間，完成了充電及放電的動作行為，而以這種空氣中的氧氣或是純氧為正極材料的化學電池，其氧氣電極上的催化劑就是關鍵所在。

鐵空氣電池的技術優勢如下圖所示，該圖為美國公司Form Energy網站所列出的優勢項目

圖2:鐵空氣電池的技術優勢

資源來源: Form Energy公司網站

相較於鋰電池必須仰賴稀缺貴金屬的進口，且資源被少數國家壟斷，而鐵卻是地球上開採最多的金屬，加上價格便宜，故十分具競爭潛力。

體積過大問題待解 鐵鏽電池未來應用可期

但目前鐵鏽電池因為體積的原故，故無法安放在電動車，所以主要是以能源的儲備性質(如能源電網)來使用，而電池比的是續航力，而這種可重覆充電的鐵鏽電池因為材料過於普遍加上持久性的優越特性，也使其不必與電動車電池爭原料上的供應，但若在改善體積的問題之後，或許在不久的將來在各種領域上的應用將會大有可為。

資料來源

1. 封面圖片來源：https://formenergy.com/technology/
2. 商業周刊雜誌:儲電量抵2萬輛電動車，成本竟不到鋰電池15%！認識比爾蓋茲投資的「鐵鏽電池」
   https://www.businessweekly.com.tw/magazine/Article_mag_page.aspx?id=7007448
3. Form Energy，https://formenergy.com/