鋰離子電池藏易燃危機　中大團隊利用護膚霜成分研非易燃鋰電池

電子產品常用的鋰電池暗藏危機，不時有電池過熱而自燃甚至爆炸的事故出現。中大機械與自動化工程學系副教授盧怡君領導的研究團隊，利用一種護膚霜常用成分，成功研發一款水系鋰離子電池電解液，能夠提供穩定電壓之餘，也令電池不易燃，而且成本可降低6倍。

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團隊自2018年起研究增加電池安全性的方法，取得研資局約80萬元資助計劃。盧怡君表示，現有鋰電池在短路時會釋放熱能，令電池過熱，引起電解液燃燒，科學界因而研究以水系電解液取代傳統有機電解液。

不過，水系電解液會限制電池電壓，雖然近年以加入高濃度鋰鹽解決問題，但鋰鹽成本高，而且內含的化學物對人體有毒性，更會破壞生態。

▲ 中大團隊為新型電解液做燃燒測試，即使以火槍噴向電解液，都不會燃燒。（中文大學提供圖片）

經過兩年研究，團隊利用護膚霜、潤滑劑常用的「聚乙二醇」，成功研發新一款的鋰離子電池電解液。在低鋰鹽濃度下，新款電解液的穩定電壓視窗達到3.2伏特，能夠充放電300次，效能與傳統鋰電池及水系電解液鋰電池接近，但新款電解液不易燃燒，較為安全。

盧怡君指，以往的水系電解液鋰電池中有80至85%重量都是鋰鹽，成本約為每公斤7至20美元，新款電解液將鋰鹽重量佔比降至30至35%，成本可減6倍至每公斤約1美元，而電解液中的鋰鹽成分減少，也讓其棄置時更為環保。

團隊的研究結果已刊登於國際期刊《自然材料》。盧怡君表示，已經為技術申請專利，而技術有效、簡單，成功商品化的機會很高。團隊未來的研究方向是將電解液的穩定電壓視窗提升至4或4.5伏特，以增加應用，並研究加強電解液的穩定性、改善電極等，料3至5年就可做出商品。

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記者：徐紹軒