陽明交大開發新型電池 容量提升167%登國際期刊

陽明交大國際半導體產業學院教授蘇育陞在研究鋰電池設計後，開發出使用鈉離子電解液的新型電池，電池容量提升167%，且可保有原本的穩定性，研究已經發表於國際期刊《Small Structures》上。

鋰離子電池的組成包括正極、負極以及電解質，鋰鈦氧化物因為在電池充放電過程中幾乎不會膨脹、結構穩定，又有長循環壽命與良好熱穩定性，長期被視為最安全的負極材料。然而，鋰鈦氧化物的能量密度較低，導致其電池可儲存的電量有限，在電動車市場應用上受限。

傳統觀念認為，鋰離子電池所使用的電解液中須含有鋰離子，才能讓電池正常運作。不過研究團隊發現，即便使用不含鋰離子的鈉離子電解液，電池中的鋰鈦氧化物仍可進行電化學反應；在特定條件下，使用鈉離子電解液電池的容量、循環壽命與倍率性，甚至優於傳統使用鋰離子電解液系統的電池。

蘇育陞進一步解釋，若電池改使用鈉離子電解液，可讓少量鈉離子進入材料、產生微幅可逆的晶格擴張，讓更多的鋰離子順利進出，在提升整體電池容量的同時，又能保有原本的穩定性。如果用書架比喻電池，當書本排放很緊的書架被稍微騰出空隙，就更容易放入、取出其他新書，可進而提升其容量。

研究團隊指出，新設計的電池具備極高的安全性與長壽命，在電容量提升後，更可能成為兼具安全、快充能力的電池材料。此外，鈉資源比鋰元素更豐富、價格穩定，若能用鈉鹽電解液取代昂貴的鋰鹽，可能帶來長期優勢。