新型鋁電池 快速充電壽命長

　【記者吳盈蓉綜合報導】「手機沒電了！」是很多現代人日常生活中遇到的麻煩，往往須花上數小時才能完成充電。6日工業技術研究院（Industrial Technology Research Institute, ITRI）與美國史丹佛大學（Stanford University, Stanford）發表共同研發的新型鋁電池，它的充電過程只需約一分鐘，並突破了傳統鋰電池易爆炸的缺點。

　史丹佛大學化學系教授戴宏杰表示：「過去所開發的鋁電池不是電壓過低，就是循環壽命過短。」這款新型鋁電池改善過去實驗中無法多次重複循環運用與電壓不足的問題，可以在重複充電達7500次後，仍不會耗損能量。相較於鋰電池只能有約1000次循環使用，此款鋁電池在持久性上表現亮眼。團隊成員、史丹佛大學化學系學生麥可・安格爾（Michael Angell）提到：「最讓我驚豔的是，這項研究成功結合電池的能量密度與超級電容器（supercapacitor）的功率密度。」

　此款鋁電池運用材質相當柔軟的薄型石墨作為材料，因此可以任意彎曲，而不會影響電池放電。研究團隊在放電時於電池上鑽孔，刺穿使電池內容物外洩後及影響供電，安全性受到保障。

　工研院團隊成員、博士林孟昌表示：「研究選材方向基於材料的蘊藏量與能量密度，鋁元素是地殼蘊藏量第一，且能量密度僅次於鋰金屬。過去近30年來從事鋁離子電池研究的失敗在於選錯陰極材料與沒釐清楚工作原理。」這款新型鋁電池是由鋁金屬作為陽極，石墨作為陰極。石墨優良的導電性與在三維空間具有龐大表面積的特點，即能大幅縮短電池充電時間。

　林孟昌提到，工研院原本利用氧化釩及奈米碳管作為鋁離子電池的陰極材料，作品即將完成之際，卻發現氧化釩為無效的陰極材料，這使研究陷入了低潮。但之後在一次偶然的實驗中，團隊發現了石墨為極佳的陰極材料。林孟昌說：「曾經只想做階段性的研究，但戴教授堅持不讓步，鼓勵團隊並說：『普通或是卓越，這是你們的選擇（Be Ordinary or Be Extraordinary, your choice）』。」這句話直到現在仍令他印象深刻。

　目前這款鋁電池的電壓為2伏特，仍比目前智慧型手機鋰電池普遍電壓為 3.7 伏特或 4 伏特低。戴宏杰提到：「如果需要更高的電壓，可以透過串聯來達成。我們現在也致力於提升相關效能，在過去六個月的研究中已有相當大的收獲。」他同時表示，他們與工研院研究團隊目前正在合作研發耗能更低的20瓦鋁電池，工研院希望能在今年底達成研究目標。