電動車續航里程將翻倍?中山、台科大破解鋰硫電池短命魔咒

中山大學材料與光電科學系研究團隊攜手台科大化工系,攻克鋰硫電池因穿梭效應導致壽命短、穩定性不足的全球科技難題,以創新的逆向擴散工程技術,大幅技術性提升次世代電池的儲存效能,將可應用在電動車、心能源儲存

電動車續航里程將翻倍?中山、台科大破解鋰硫電池短命魔咒
在實驗室中將極片蓋上新型「一體化奈米纖維中介層」,準備進行電池組裝。(圖/中山大學)

中山大學材料與光電科學系研究團隊攜手台科大化工系,攻克鋰硫電池因穿梭效應導致壽命短、穩定性不足的全球科技難題,以創新的逆向擴散工程技術,大幅技術性提升次世代電池的儲存效能,將可應用在電動車、心能源儲存與生活應用上,成果榮登國際頂尖期刊「應用化學」(Angewandte Chemie International Edition)。

鋰硫電池預計是下個世代的電池明星,能量密度遠高於目前常見的鋰電池,若能成功應用,電動車可能跑得更遠、儲能設備也能存更多電,因此成為全球科技競逐的重要目標。但這種明星電池有個難解的短命問題,原因是鋰硫電池運作時,會產生「多硫化鋰」中間物質,造成活性材料流失,導致電池容量快速下降,成為「穿梭效應」。

為了解決這個難題,中山大學助理教授葉昀昇與台科大講座教授黃炳照帶領團隊,設計出一種具有分子導航功能的奈米纖維中介層,並利用逆向擴散控制技術,成功在材料中降低穿梭效應,不但能攔住亂竄的多硫化鋰,避免它們迷路,還能幫助它們更有效率地完成化學反應,讓電池運作更穩定。

實驗結果顯示,新型一體化奈米纖維中介層,還能加快電池內部的氧化還原反應與鋰離子移動速度,即使在快速充放電的情況下,仍能維持良好的循環壽命與穩定表現。與傳統的方法相比,新技術還減少金屬材料,兼顧效能與成本。

葉昀昇表示,這項技術目前已在實驗室中成功驗證,未來仍需進一步測試與製程優化,才能推向市場,但研究已為破解鋰硫電池壽命瓶頸提供全新思路,因此獲國際頂尖期刊「應用化學」青睞。

來源:中時新聞網 https://www.chinatimes.com/realtimenews/20260703002231-260412