港大研发新锂电池 更安全更高效
(资料图)
大公报报导，应对气候变化和对清洁能源的需求，加上不断增长的电动汽车和电网储能系统，社会迫切需要研发更先进的电池技术。香港大学机械工程系研究团队设计的单离子导电聚合物固态电池，能有效提高其阳离子电导率（至少四倍）。研究团队相信，该聚合物的应用会为新电池技术开辟可能性，使可充电电池更安全，拥有更高功率密度和更长循环寿命。研究结果已在《化学工程期刊》发表。
过去研究证实，固态电解质在新一代电池技术中拥有庞大发展前景，因其可以在电池中实现无浓度梯度和快速充电、放电的特点，令电池更安全及有更大功率容量。然而，固态电解质在室温下较低的离子电导率，局限了搭配固态电解质的锂电池实现大规模商业化生产的可行性。
由香港大学机械工程系申东明领导的研究团队研发的一系列阴离子网络固态电解质，可提高充电电池的安全水平，让电池有更高功率密度和更长循环寿命。
电动车充电 仅需喝杯咖啡时间
研究团队设计的单离子导电聚合物固态电池，能有效提高其阳离子电导率（至少四倍）。团队设计了一种阴离子网状聚合物，能把通过的阴离子捆绑缠绕在其中，透过调控离子选择性电解质的链段运动能力，让阳离子更快地通过。
阴离子网状聚合物的结构，由带有支链的聚乙二醇桥接硼根阴离子组成，通过使用不同的聚乙二醇和反应配比，从而调控所得聚合物的链段移动能力。团队崭新的设计，为研究互穿网络聚合物中的离子传导性能提供新思路，有助于制备新一类高电导率电解质的设计规则。
然而，要成功使单离子导电聚合物电解质，仍要克服现有固态电解质的种种困难，包括可循环性低及过电位太高等，预期一套针对选择性电解质的设计规则，将可促成及实现新一代可充电固态锂金属电池的研发。
研究团队相信，单离子导电聚合物的应用会为新电池技术开辟可能性，这将掀起一场在可充电电池领域的技术革命，使可充电电池更安全，拥有更高功率密度和更长循环寿命。
申东明补充说，把离子选择性电解质应用在锂电池，可以实现快速充电，将来把一辆电动汽车重新充满电，可能只需喝一杯咖啡的时间，这势将开启清洁能源的新时代。
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