中評社北京3月7日電／據大公報報導，應對氣候變化和對清潔能源的需求，加上不斷增長的電動汽車和電網儲能系統，社會迫切需要研發更先進的電池技術。香港大學機械工程系研究團隊設計的單離子導電聚合物固態電池，能有效提高其陽離子電導率（至少四倍）。研究團隊相信，該聚合物的應用會為新電池技術開辟可能性，使可充電電池更安全，擁有更高功率密度和更長循環壽命。研究結果已在《化學工程期刊》發表。
過去研究證實，固態電解質在新一代電池技術中擁有龐大發展前景，因其可以在電池中實現無濃度梯度和快速充電、放電的特點，令電池更安全及有更大功率容量。然而，固態電解質在室溫下較低的離子電導率，局限了搭配固態電解質的鋰電池實現大規模商業化生產的可行性。
由香港大學機械工程系申東明領導的研究團隊研發的一系列陰離子網絡固態電解質，可提高充電電池的安全水平，讓電池有更高功率密度和更長循環壽命。
電動車充電 僅需喝杯咖啡時間
研究團隊設計的單離子導電聚合物固態電池，能有效提高其陽離子電導率（至少四倍）。團隊設計了一種陰離子網狀聚合物，能把通過的陰離子捆綁纏繞在其中，透過調控離子選擇性電解質的鏈段運動能力，讓陽離子更快地通過。
陰離子網狀聚合物的結構，由帶有支鏈的聚乙二醇橋接硼根陰離子組成，通過使用不同的聚乙二醇和反應配比，從而調控所得聚合物的鏈段移動能力。團隊嶄新的設計，為研究互穿網絡聚合物中的離子傳導性能提供新思路，有助於制備新一類高電導率電解質的設計規則。
然而，要成功使單離子導電聚合物電解質，仍要克服現有固態電解質的種種困難，包括可循環性低及過電位太高等，預期一套針對選擇性電解質的設計規則，將可促成及實現新一代可充電固態鋰金屬電池的研發。
研究團隊相信，單離子導電聚合物的應用會為新電池技術開辟可能性，這將掀起一場在可充電電池領域的技術革命，使可充電電池更安全，擁有更高功率密度和更長循環壽命。
申東明補充說，把離子選擇性電解質應用在鋰電池，可以實現快速充電，將來把一輛電動汽車重新充滿電，可能只需喝一杯咖啡的時間，這勢將開啟清潔能源的新時代。 |
