近期南韓資料中心因鋰離子電池於進行不斷電系統搬遷作業時不慎引發火災,這起事故的關鍵在於使用鋰電池的過程中,一旦因安全防護不當從而導致的燃燒和爆炸等之後果可謂非常嚴重。國立臺灣科技大學機械工程系特聘教授郭俞麟帶領團隊,利用電漿技術研發出一款釩液流電池,具有低碳製程、長壽命與高安全性的特性,有潛力幫助企業與家庭達成「電力自給自足」的目標,還可避免南韓資料中心的意外重演。
由於市面常見的儲能方式主要有鉛酸電池和鋰離子電池。鉛酸電池雖成本低,但內含鉛與酸液導致環境污染與回收問題;鋰離子電池雖具高能量密度、體積小的優勢,但在高溫、過充或結構受損時,可能引發熱失控(thermal runaway),以致燃燒或爆炸事故。因此,郭俞麟特聘教授研究團隊採用「常壓電漿製程技術」製作液流電池電極的安全性提升,團隊利用常溫常壓電漿技術嘗試將多種金屬氧化物作為儲能反應的催化劑均勻附著於碳材表面,此過程中不需酸液的加入也不產生化學廢水,且製程也不需任何高溫設備或真空腔體。整體製程單純、環保和安全,不僅依靠單一製程就提升儲能效率,也大幅降低了製造時的碳足跡與安全風險。郭俞麟特聘教授表示,製造出來的電池幾乎不使用高耗能程序,碳足跡自然降低,也不易被課碳稅。
另外,團隊表示這款液流電池可與太陽能、風能系統並聯使用,像一座「電能水塔」,在用電離峰時期儲電、尖峰時期釋放,幫助企業與家庭達成電力自給自足。負責團隊研究的博士生Ahmad Nur Riza分享,與鋰電池相比,它具有「不依賴稀有金屬、供應較穩定」、「不容易燃燒或爆炸」、「循環壽命更長」、「可擴充性佳」和「彈性尺寸」等特點。
這項技術已入選刊登專業領域期刊「Applied Surface Science」,以及在東元科技文教基金會與臺大主辦的「2025淨零排放科技國際競賽」中獲獎肯定。