史丹佛大學團隊開發新型液流電池，負極電解液採用於室溫下保持液態的鈉鉀金屬混合物，讓能量密度較其他種類的負極流體還提高 10 倍，最大電壓增加 1 倍以上。

和傳統電池不同，液流電池不是將電子儲存在電池結構內，而是儲存在外部兩側儲存槽的液體化學溶劑內，當需要充電或放電時，溶劑再被幫浦抽送到中間的電解池（發電室），池內有一層薄膜隔開兩種溶劑，透過金屬離子的氧化價數交換來達成能量轉換目的。

而液流電池能量密度取決於兩側溶劑槽的大小，功率密度取決於電解池大小及幫浦加壓能力，能依據使用需求調整功率與能量密度，加上安全、環保、低成本、接近無限長的使用壽命優勢，與太陽能、風能、地熱能等間歇性再生能源非常合拍，被視為極具開發潛力的新型儲能系統，能緩衝、調節再生能源併入電網時的電力。


▲ 典型液流電池運作示意圖。（Source：By Nick B. [CC BY-SA 3.0 ], from Wikimedia Commons）

不過到目前為止，液流電池的發展還受限於三大障礙：化學溶劑種類其能量密度還不夠高、一些化學溶劑需要極端高溫才能反應、或是需使用昂貴且高毒性的溶劑。

史丹佛大學材料科學與工程助理教授 William Chueh 團隊因此決定嘗試鈉和鉀。兩種金屬在室溫下混合形成液態金屬，當作液流電池的負極電解液，理論上，這種液態金屬的能量密度至少是其他液流池溶劑候選者的 10 倍；正極材料團隊則嘗試了 4 種不同的水性溶劑。

第二種新技術則是電解池中的隔膜，團隊以鉀和氧化鋁製成陶瓷膜，確保正負極溶劑既能保持分離，又能讓電流穩定流通。

雖然初步實驗結果喜憂參半，喜的是新組合提高了電壓達 1 倍，代表整體能量密度更高、生產成本更低，而團隊的原型電池穩定運作了數千小時；憂的是隔膜很容易就被正極水性溶劑降解，團隊認為採用非水性溶劑可能會更恰當，下一步研究人員將準備尋找更合適的非水性溶劑，並調整隔膜厚度以提高功率輸出。

很奇妙的是：似乎沒有人討論幫浦加壓的能量哪裡來的？那不就跟核融合反應一樣，看似簡單理想的獲取能源，實際上全系統的效果根本是負的？