科大研動態集成技術 提升無負極鋰金屬電池穩定性

更新時間:21:10 2026-10-26 HKT
發佈時間:21:10 2026-10-26 HKT

隨著電子產品的日新月異,市場對於電池性能的要求持續提高。科技大學團隊研發出嶄新的鋰金屬電池動態集成技術,重新優化「無負極電池」結構,同步提升電池的儲電量與穩定性。測試證實,電池經200次充放電循環後,仍可保留九成容量,為手機、電動車等設備研發更輕巧、耐用的電池鋪路,相關研究成果已刊登於國際權威期刊《自然通訊》

研究第一作者、科大化學及生物工程學系博士後研究員陳雲逸展示團隊開發的無負極鋰金屬軟包電池。科大提供
研究第一作者、科大化學及生物工程學系博士後研究員陳雲逸展示團隊開發的無負極鋰金屬軟包電池。科大提供
鋰金屬電池動態集成技術示意圖。AMI可促進鋰均勻沉積、引發電解質原位聚合,並形成OI–IO SEI界面膜,以提升鋰金屬電池的穩定性。科大提供
鋰金屬電池動態集成技術示意圖。AMI可促進鋰均勻沉積、引發電解質原位聚合,並形成OI–IO SEI界面膜,以提升鋰金屬電池的穩定性。科大提供

鋰金屬儲電能力強,被視為新一代電池核心材料。而「無負極電池」即是取消傳統鋰負極,改用「裸銅」,即銅箔收集電流,結構更簡單、能量密度更高。不過銅本身難讓鋰均勻附著,充電時鋰容易長出針狀的「鋰枝晶」,有可能刺穿隔膜引致短路,加上電池內保護膜不穩,令這類電池壽命表示不理想。

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由科大化學及生物工程學系系主任兼講座教授邵敏華、能源工程及環境學教授張英燦教授帶領的研究團隊,在電解液加入名為 AMI 的銀基多功能添加劑。AMI 可多重發揮作用,其可引導鋰平整沉積、杜絕枝晶,同時令電解液轉變成準固態凝膠,並在電池內形成一層雙層保護膜,加快鋰離子流動,強化安全與穩定性。

團隊測試顯示,採用新技術的電池能量密度高達467 Wh/kg,水平媲美現時商用電池,且經200次充放電循環後,仍可保留九成容量。

研究通訊作者邵敏華表示,今次研究的突破重點不在簡單加入銀鹽,而是透過 AMI一同實現銅表面改良、調控離子結構及構建穩定保護膜,同時拉高儲電量與延長壽命,推動鋰金屬電池實用化。

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