遇见未来/丢掉行动电源… 我的电池会自high

  你曾经遇到这样的问题吗：在风景区兴高采烈地拍照或正透过移动电话谈公事，突然电子产品电池没电了，因而平白错过了美丽的风景，甚至丢掉一笔庞大的订单。

为了延长电池寿命，美国史丹佛大学和美国能源部国家加速器实验室（SLAC）的科学家小组，近期已开发出全球第一款能够「自愈」的电池电极，有望大幅增加电池的生命周期、让锂离子电池蓄电量更大。

所谓的自愈电池电极，是透过改善电池聚合物硅电极材料，让锂离子电池可以存储更多的蓄电量，甚至达到自动充电效果。

这项研究有机会让电池不必充电就能一直使用，初期锁定手机等手持式装置应用，并进一步延伸至电动车相关应用。

美国研究人员已开发出具有自愈功能的锂电池原型，下一阶段将朝手机充放电500次、电动车充放电3,000次之后，锂电池容量皆不会下降的目标迈进，逐步迈向商品化。

自愈硅电极 电池免充电

目前两大电池模块厂新普、顺达科都正积极投入研发，但尚未达到量产阶段。先以开发长效型锂电池为主轴，预计2015年达到产品雏形量产目标，并且持续进行工程优化研究，目标完成真正的「自愈电池」开发。

存储力更强 能量密度高

总计划主持人张介威表示，**院掌握独步全球的机能型高分子技术，已获得两项美国专利，开发出有机高分子膜，可应用在锂电池的阳极材料表面成膜，这款具备高还原、高导电特性的膜，让锂电池的阳极寿命大幅延长。

一旦自愈电池商品化，将彻底改变人类的生活，人们不必再为了因为行动装置没电，要在咖啡店里跟陌生人抢插头充电，或是随身携带行动电源因应，若能进一步扩大至家庭应用，未来家家户户透过能自己回复电力的电池，不再受到停电所苦，甚至有机会向插头说「拜拜」。

自愈电池也将改变汽车工业生态，现阶段电动车往往碍于电池续航力不够长，导致市场接受度偏低，民众还是倾向买汽柴油为动力的汽车。

电动车搭载自愈电池之后，电池航力将不再是问题，民众开再远都不必担心没电的问题，将带动「换车潮」，有效降低人类对汽油等传统资源的依赖，降低污染问题。

主要电池技术与应用

铅酸电池

应用：近十年应用在电动自行车上，中国有上千万台。

特色：危险性不高、技术很成熟，从1859年研发至今已经有上百年的历史。

串联电池

应用：可串联高电压模块化电池。

特色：因应大型工具或家电耗电量需求大，透过串联方式可增加电池模块供电量，但无法避免体积与重量变大的问题。

磷酸锂铁电池

应用：电动车对电力供给稳定度、安全性要求极高。

特色：可供电动车使用，但仍须定期充电。

自愈电池电极

应用：仍在研究室阶段，初期将锁定手机等手持式装置应用，并延伸至电动车等领域。

特色：让锂离子电池可以存储更多的蓄电量，透过能够自愈的聚合物，达到自动充电、甚至不必充电的效果。

锂离子电池

应用：手机、笔电。

特色：性能比铅酸、镍氢和镍镉好，且蓄电能量密度高；1991年日商Sony正式推出锂离子二次电池商品。

依隔离层系统的不同，又区分为锂离子电池与锂高分子二次电池，两者均以碳材为负极，配合锂钴、锂锰或锂镍氧化物等正极活性物质。

谢艾莉/经济日报20140716