แบตเตอรี่โฟลว์เหล็กผ่าน 6,000 รอบในห้องทดลอง ไม่พบความจุลดลง

นักวิจัยจากสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีนพัฒนาอิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่โฟลว์เหล็กชนิดด่าง ซึ่งไม่พบความจุลดลงแม้ผ่านการชาร์จและคายประจุมากกว่า 6,000 รอบ หากสมมติว่าชาร์จและคายประจุวันละครั้ง จำนวนรอบดังกล่าวเทียบได้กับราว 16 ปี แต่ไม่ได้หมายความว่ามีการเดินระบบจริงตลอดช่วงเวลานั้น

ทีมวิจัยจากสถาบันโลหะวิทยา สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ปรับโครงสร้างโมเลกุลและประจุที่พื้นผิวของสารเชิงซ้อนเหล็ก เพื่อเพิ่มเสถียรภาพของอิเล็กโทรไลต์ฝั่งขั้วลบ ผลการศึกษาตีพิมพ์ในวารสารวิชาการนานาชาติ Advanced Energy Materials เมื่อวันที่ 1 เมษายน 2026

นักวิจัยออกแบบสารเชิงซ้อนเหล็ก 11 ชนิดจากลิแกนด์อินทรีย์ 12 ชนิด ก่อนคัดเลือก [Fe(HPF)BHS]⁴⁻ โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ช่วยปกป้องแกนกลางของเหล็ก ส่วนพื้นผิวที่มีประจุลบได้รับการออกแบบเพื่อลดการโจมตีจากไฮดรอกไซด์ไอออนและการเคลื่อนผ่านของสารผ่านเยื่อกั้น

สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีนระบุว่า แบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์นี้ทำงานได้มากกว่า 6,000 รอบที่ความหนาแน่นกระแส 80mA·cm⁻² และมีประสิทธิภาพคูลอมบิกเฉลี่ย 99.4% ส่วนที่ความหนาแน่นกระแส 150mA·cm⁻² มีประสิทธิภาพพลังงาน 78.5% ภายใต้เงื่อนไขความเข้มข้นสูง 0.9M ประสิทธิภาพพลังงานอยู่ที่ 71.5% หลังชาร์จและคายประจุ 2,000 รอบ

แบตเตอรี่โฟลว์เก็บอิเล็กโทรไลต์ไว้ในถังและหมุนเวียนผ่านเซลล์แบตเตอรี่เพื่อเก็บและจ่ายไฟ นักวิจัยอธิบายว่าโครงสร้างที่ใช้ถังอิเล็กโทรไลต์อาจเป็นตัวเลือกสำหรับระบบกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ที่ต้องจ่ายไฟเป็นเวลานาน งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาความทนทานและเสถียรภาพของอิเล็กโทรไลต์สำหรับระบบกักเก็บไฟฟ้าในโครงข่าย มากกว่าแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

รายงานต้นทางระบุว่าราคาเหล็กซึ่งเป็นวัตถุดิบต่ำกว่าลิเทียมราว 80 เท่า ตัวเลขนี้เป็นการเปรียบเทียบราคาวัตถุดิบ ไม่ได้หมายความว่าค่าติดตั้งและค่าเดินระบบแบตเตอรี่จะต่ำกว่า 80 เท่า อีกทั้งไม่ได้ระบุเกณฑ์เปรียบเทียบและช่วงเวลาที่ใช้คำนวณ

ผลการทดลองนี้ยืนยันจากการทดสอบรอบการทำงานในห้องทดลอง ยังไม่มีข้อมูลการเดินระบบระยะยาวในโรงไฟฟ้าหรือกำหนดการนำออกใช้เชิงพาณิชย์ การประเมินการใช้งานจริงจึงยังต้องอาศัยการทดสอบในระดับสาธิตและข้อมูลต้นทุนของทั้งระบบ