液流電池是一種使用壽命長、安全性高，儲存成本低的蓄電池（Flow battery），除了可與太陽能和風電等綠能電網整合，也能應用在電動車系統，但和一般充電電池相比，還有一些問題需要克服，例如能源密度低、電池體積較大或液體可能在輸送過程溢出等。

通常，液流電池的構造包含兩個裝著電解質溶劑的儲存槽，負責主動輸送的馬達，和一個內部以薄膜相隔的反應室。當液體電極透過馬達和閥門導入反應區時，將隔著薄膜產生電離子交換反應，進而達到發電或儲電的目的。

最近麻省理工學院 （MIT）的研究團隊參考沙漏的概念，打造出一種不需馬達的新液流電池原型，將整個能源儲存結構變得更簡單、耐用和低成本，外型看起來就像長方形的窗戶一樣。

當你轉動沙漏時，沙子流動的速度會隨傾斜角度而改變，研究團隊參考這個原理，捨棄較複雜的馬達和閥門系統，而是讓液體根據重力自然從高處往低處流入另一個槽。如果想控制能源產生的效率，只要扭轉電池設備的角度，調整液體的流動速度即可。團隊指出，把電池調整到將近水平的角度時，液體穩定但慢速的流速可達到最佳發電效率。

為了讓液體以正確且穩定的速度流動，研究團隊在電池機械結構和溶劑成分下了許多功夫，如果溶劑太濃，會像倒放的番茄醬一樣黏在瓶底不動，然後突然「噗」的一聲滑落。

團隊在打造正負極皆為液體型態的新液流電池原型前，先嘗試一端為液體電極，另一端為固體鋰離子金屬板的「固液混合版電池」，展示固體與液體電池整合運用的可能性。

這種相對簡單、堅固和便宜的新液流電池原型還在研究階段，研究團隊成員表示目前不考慮投入量產，但期待新的設計概念後續有機會被應用在風力與太陽能等綠能電網系統上。

參考資料：

• Hourglass concept flips liquid flow battery design on its head
• New concept turns battery technology upside-down