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新固態電池 儲能多不起火

新型電池續航更久,充電也快、儲存更多能量,而且沒有起火的風險(示意圖)。(Shutterstock)
新型電池續航更久,充電也快、儲存更多能量,而且沒有起火的風險(示意圖)。(Shutterstock)

編譯/高文森
固態電池是近年來研究人員感興趣的研究方向,使用固體電極和固體電解質。加州大學聖地牙哥分校(UC San Diego)一組研究人員說,他們新發明的一種固態電池使用時間更久、充電更快、儲存更多能量,而且沒有起火的風險。

這項研究成果9月24日發表於《科學》(Science)期刊。研究介紹說他們的技術突破之處,在於把固體電解質和矽陽極結合起來,造出的新型電池更耐用,能量密度比現用電池大幅提升。更多的好處在於,這種電池不存在起火的隱患,不含有毒或具有揮發性的化合物,也不使用稀有元素。

固態電池不使用液態電解質,不會起火,更安全。它們也比使用液態電解質的電池儲存更多的能量,可以承受更高的電壓,充電所需的時間更短。

矽陽極電池的能量密度可達到現在常用的石墨陽極電池的十倍,但是如果配合液態電解質使用,它們降解很快。這種新電池改用硫化物固體電解質,配合矽陽極使用,研究人員稱造出的電池「非常穩定」。

研究者還換掉了現用電極的碳素和黏合劑材料,改用微矽,而不是奈米矽,材料生產的過程相對簡單一些,所以成本更低。

項目合作者能源公司Unigrid執行總裁達倫·譚(Darren H. S. Tan)說:「固態矽電池突破了傳統電池的很多限制。它可以滿足市場對更高能、更低成本和更安全電池的需求,尤其在電網儲能方面將有巨大的應用潛力。」

Unigrid公司已經為這項技術申請了執照,在啟動商業化運作。研究人員仍在不斷完善電池的各方面設計。從目前實驗室的測試來看,這種電池在常溫下充放電500次後,仍然保持80%的儲電能力。◇