中大研發新型高能量鋰電池 兼顧安全與長續航

香港中文大學機械與自動化工程學系研究團隊，成功研發一款採用嶄新電解液的高能量密度鎳錳鈷鋰離子電池。該電池通過針刺測試，顯示即使在嚴重機械損傷的情況下，仍能保持安全，並具備約1,000次的充電循環壽命。這項兼具高性能與安全性的突破，有望為能源儲存及電動交通領域提供新解決方案。研究成果已刊登於頂尖學術期刊《自然能源》。高能量電池的安全挑戰鋰離子電池廣泛應用於電動車、大型電網儲能及消費電子產品，但其高能量密度也伴隨著潛在安全風險，容易引發熱失控甚至爆炸。目前市面上常見的磷酸鐵鋰電池雖然安全性高，但能量密度較低，限制了電動車的續航能力與系統緊湊度；而具備高能量密度的鎳錳鈷鋰離子電池雖能滿足長里程電動車與先進儲能的需求，卻一直受安全隱患困擾。因此，研發本質安全的鋰離子電池已成為當前迫切需求。創新電解液實現安全與壽命兼顧由中大機械與自動化工程學系盧怡君教授領導的研究團隊，提出一種創新的溶劑傳遞方法，使電池在溫度升高時能自動抑制不良反應，有效阻斷導致熱失控的連鎖反應。在針刺測試中，新型電池保持穩定，而傳統鋰離子電池僅在四秒內即起火燃燒。除了優異的安全性，該電池還能實現約1,000次的穩定充放電循環，成功兼顧高能量密度與卓越安全性。為能源轉型提供關鍵技術路徑盧怡君教授表示，這項研究為高能量密度鋰離子電池的可靠應用開啟了新篇章，讓使用者能更安心地使用相關產品。團隊下一步將在大型電池單元中驗證其應用性能，為本質安全的高能量電池商業化奠定基礎。這項技術不僅對電動車產業具有深遠影響，也能推動大型儲能系統的安全升級，降低因電池故障引發的公共安全風險。隨著全球加速能源轉型，安全且高效的電池技術將成為實現碳中和目標的關鍵。研究團隊期望這項成果能為業界提供可行的技術路徑，並引領下一代鋰離子電池的發展方向。